인장실험레포트

인장실험

1. 실험목표

시편을 일정한 속도로 일축 방향으로 인장력을 가하여 항복강도, 최대 인장강도, 연신율, 인성, 가공지수 등의 기계적 성질을 알아보고 재료의 성질을 이해한다.

2. 실험원리

인장실험에서 사용되는 스트레인 게이지의 원리는 저항을 응용한 것이다. 저항 소자는 길이 변화율(변형율)과 저항의 변화율이 비례하는 특성을 갖는데 스트레인 게이지는 바 로 이 특성을 응용한 것이다. 그리고 이 변형율과 저항 변화율의 비를 게이지 Factor라 고 하며 스트레인 게이지 제작사에서 제공되는 값을 사용한다. 측정된 스트레인은 브리 지 회로의 출력 전압으로 나타나지만 실제로는 저항의 변화를 측정하는 것이므로 게이지 Faoctor 만 있으면 저항 변화량으로부터 변형율을 바로 구해 낼 수 있는 것이다. 게이지 의 길이 변화율(DL/L), 곧 스트레인(X)과 저항 변화율(DR/R) 은 비례한다. 그러므로 비례 상수(게이지 Factor)가 존재한다. GF=(DR/R)/(DL/L)=(DR/R)/X

3. 실험재료

시험편, Degreaser, Conditioner, 중화제, 아세톤, 데이터로고(전기증폭기), 전선, 인두. 납, 게이지…(생략)

4. 실험방법

5.인장 시험기에 시험편을 넣고, 상부조를 먼저 잠그고, 그 후 하부조를 잠근다.

6.인장하중이 게이지 상에 “0”이 되게 조정한다.

7.인장하중을 가한다.

8.파단 후, 각 하중점을 각자의 자료 기록표에 기록한다.

9.2개의 파단 된 시험편을 제거하여, 파단부의 지름을 측정하여 자료 기록부에 기록한다.

10.2개의 파단 된 시험편을 합쳐서 표점 거리간의 길이를 측정한다. 이 길이에서 원래의 표점거리를 빼면 연신이 된다.

11.Load cell과 Extensor eter를 사용한 경우에는 Load-elontation(하중-연신)곡선에서 각 하중점의 하중과 연신(신연)을 읽으면 된다.

예상되는 응력-변형률 그래프

구하고자 하는 값

1)항복응력-0.2% 영구 변형(소성변형)에서 얻음

2)인장응력- σ =F(최대하중)/A(초기면적)

3)연신율- e =나중길이-처음길이/처음길이

인장 실험결과 보고서

시 험 자: 5조(김양오)

시 험 기 명 (Tester): 인장 실험기

제 작 사(Manufacture): (주)알앤비

Data File 이름: 5group-tensile.csv

Gage Length: 105 mm

시 편 직 경: 20 mm

시 편 두 께: 2 mm

시 편 단 면 적: 40 ㎟

시편 재질(Material):

이번 실험을 통해서 이론적으로만 배웠고 다뤄왔던 인장실험을 하게 되었다. 평형부 길이 내에서 표점거리(gage length)를 임의로 잡고 표시한 다음에 컴퓨터로 크로스헤드의 위치 를 적절하게 맞춘 후에 인장 시편을 그립부의 척에 끼웠다. 실험 전에는 그립부에 척을 끼 울때 단순히 돌려서 조이면 되는 줄 알았는데 교수님께서 그립부가 돌아가서 인장 시험편 이 틀어지지 않도록 어느 정도까지는 단순히 돌려서 조이다가 마지막에는 한 손으로는 그 부를 잡고 순간적인 힘으로 조여야 틀어지지 않는다고 말씀해 주셨다. 교수님께서 말씀해 주신대로 주의사항을 지켜서 인장시편을 척에 고정시키고 실험 수치가 이미 입력된 컴퓨터

로 인장시험을 시작했다. 30mm/min의 속도라서 인장실험을 시작 하자마자 크로스헤드 가 위로 움직이는 것을 쉽게 확일 할 수 있었고 인장시편에 손을 대보니 뜨거워지는 것을 느낄 수 있었다. 뜨거워지면서 인장시편의 중간부분이 홀쭉해지는 것이 눈에 보였고 파단 시 큰 소리가 날줄 알았는데 교수님 말씀처럼 소리가 작아서 들리지 않을 정도였다. 이번 인장실험을 통해서는 실험의 수치상의 결과보다는 실험 전에 이론으로만 알았던 인장실험 을 직접 해보니 고려해야 되는 주의사항도 알 수 있었고 직접 눈으로 시편의 변화를 관찰 할 수 있어서 인장실험을 해야 하는 이유도 직접 느낄 수 있어서 좋았다.