[공학,기술] 기계공학 실험 - 인장시험

기계공학 실험 - 인장시험

1. 목적

인장시험은 재료의 시험편 양단에서 인장하중을 천천히 가하여 이것이 파단될 때 까지 계속해서 줌으로써 얻어지는 응력-변형률 곡선으로부터 재료의 기계적 성질을 측정하는 시험 방법이다. 이의 시험은 재료의 기계적 특성치을 얻는 시험방법 중에서 가장 중요하다.

2. 실험 장치

1) 만능재료시험기

2) 높이게이지

3) 마이크로미터

4) 표준인장시험편

3. 이론

1) 인장시험기의 종류와 장단점

- 인장시험기는 크게 2가지로 나눌 수 있다. 기계식, 유합식이 그것이다. 기계식이란 시험기의 크로스헤드를 움직이게하는 동력이 servo 모터로 구동되는것을 말하고, 유압 식이란 Hydraulic 즉 공기의 압력으로 크로스헤드및 그립을 움직이게 하는것을 말한 다.

(1) UTM 만능 시험기

- 고분자 재료의 가장 기본적인 기계적 특성을 알아내기 위한 것으로 재료에 응력을 가한 뒤, 이에 따른 변형률을 측정하여 stress-strain곡선을 구하 것 이다. 기계에서 관찰 부분은 Load라는 누르는 하중의 힘과 Extension이라는 신장시의 힘, Strain이 라는 변형이 있다. 이 기계의 장점은 쉽게 기계적으로 응력-변형률 곡선을 알아내어 기계적 성질을 측정할 수 있다는 점이다. 하지만 무게가 많이 나가고, 처음 시행시 시편 고정할 때 힘들며, 정확히 가운데를 늘릴 수 없어, 수치에 있어 신뢰도가 조금 떨어진다.

(2) 그 밖의

- 인장, 압축, 휨, 절곡 등의 시험을 행하는 만능 시험기라고 말할 수 있는 것으로 대 별하면 유압식(암슬러형)과 테코식(올젠형 등)으로 된다.

① 암슬러형만능시험기 : 유압에 의해서 하중을 취하는 방법으로 유압을 계측용의 작은실린더로 유도해서 계측럼에 가해지는 힘을 진자와 평 형 시키는 것.

② 올젠형만능시험기 : 테코의 원리를 이용한 것.

③ 횡형인장시험기 : 피측정물이 표준보다긴 경우에 이용한다.

④ 릴레이형만능시험기 : 암슬러형의 개량기, 진자동력계의 관성의 모멘트에 의한 결함을 자동평형동력계에 의해 해결하고 있다.

⑤ 대형구조물시험기 : 구조체 자체, 혹은 가능한한 거기에 가까운 형으로 압축, 휨, 인장시험을 하기 위한 대형장치, 눌러 올림 가공법이 채용되 고 있다.

⑥ 인스트론형만능시험기 : 하중의 측정에 로드셀을 이용하고 부하로는 서보기구에 의한 정속변위방식을 채용한 새로운 시험기, 하중-신장 곡선을 기록할 수가 있다.

⑦ 고속인장시험기 : 재료에 고속도의 변형을 가하여 탄성소성의 거동을 조사하는 것. 부하구동에 가스유압법, 회전원반법, 용수철을 이용한 것 등 이 있다.

⑧ 자동인장시험기 : 컴퓨터 콘트롤에 의한 가공지시, 시험편의 급송, 칫수측정, Checking으로부터 시험결과의 정보처리까지 자동적으로 행하 는 시스템.

2) 표준인장시험편의 종류와 용도

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