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작성일18-02-09 18:25

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비례한도 점 A를 지나면 더 이상 직선을 유지하지 않고 곡선형태를 보이지만 탄성영역 내에 있으므로, 하중을 제거하면 원상태로 다시 돌아간다. 이 기계적 변형에 관련되는 성질을 재료의 기계적 성질 또는 역학적 성질이라고 한다.





실험결과/물리




설명





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다. 재료의 기계적 거동이란 외부하중에 대한 재료의 반응정도를 나타낸다. 하증을 가하였을 때 단위 단면적에 작용하는 하중의 세기를 응력이라 하고, 작용하중에 대한 표점 거리의 변화량을 표점거리로 나눈 값을 변형률이라 한다. 재료의 기계적 거동이란 외부하중에 대한 재료의 반응정도를 나타낸다.

2. 실험 理論(이론)
(1) 응력-변형률 선도

인장시험으로부터 얻을 수 있는 기본적인 선도는 가한 하중과 변위와의 관계를 나타내는 하중-변위선도이다. 이런 이유로 이 구간 까지를 탄성한도라고 하며, 연강에서는 곡선 구간이 매우 작아 탄성한도와 비례한도가 거의 같으므로 탄성한도와 비례한도를 같은 뜻으로 사용하기도 한다. 재료의 기계적 성질을 정확하게 측정하기 위해서는 실험실 조건을 실제 사용 환경과 거의 같도록 하여야 하며, 하중의 형태 및 하중을 받는 기간 및 주위 환경 조건 등을 고려하여야 한다. 일반적인 응력-변형률 선도는 다음 그림과 같다. 일반적으로 비교적 짧은 시간 내에 시험 목적을 달성할 수 있으나, 크리프 시험과 같이 긴 시간이 필요한 정적 시험도 있다. 이 기계적 변형에 관련되는 성질을 재료의 기계적 성질 또는 역학적 성질이라고 한다. 기본적인 기계적인 성질에는 최대강도(Maximum Strength),...

일반물리학 실험 - 인장 실험

■ 인장 실험

1. 실험 목적
2. 실험 理論(이론)
3. 실험 방법
4. 실험 장치
5. 실험 결과
6. 실험 고찰

1. 실험 목적

재료의 인장에서 인장강도, 항복강도, 변형률, 단면수축률, 탄성한계, 비례한계, 포아송비, 탄성계수 등을 측정하는 것을 주목적으로 하는 시험을 인장시험(tensile test)이라고 한다. 이와 같은 성질에 대한 외력으로 인장(Tension), 압축(Compression), 전단(Shear), 굽힘(Bending), 비틀림(Torsion) 등이 있다. 대부분의 구조물은 사용 중에 힘(하중)을 받게 된다. 정적 시험 방법에는 가장 널리 사용되는 시험법은 인장시험으로서 금속과 합금의 강도를 평가하기 위한 시험이다. 그러므로 우선적으로 구조물재료의 특성을 이해하여 과도한 변형이나 파괴가 일어나지 않도록 설계에 주의를 기울여야 한다. 인장시험은 상온에서 수행하며, 항복강도, 인장강도, 연신률, 단면감소률 등 재료의 물성치를 결정하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 그러므로 우선적으로 구조물재료의 특성을 이해하여 과도한 변형이나 파괴가 일어나지 않도록 설계에 주의를 기울여야 한다.

② 탄성한계 : `그림 1`에서 B점으로 공학적으로 A, B는 거의 동일, 비례한도보다 약간 높음

③ 종탄성계수 : 응력과 변형률의 비는 비례 한계내에서는 일정하다.

`그림 1` 응력-변형률 선도
① 비례한도 (Proportional Limit) : `그림 1`에서 A점의 응력, 응력과 변형률이 선형관계인 구간으로 종탄성계수는 비례한도 구간의 기울기이다.



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■ 인장 실험

1. 실험 목적
2. 실험 理論(이론)
3. 실험 방법
4. 실험 장치
5. 실험 결과
6. 실험 고찰

1. 실험 목적

재료의 인장에서 인장강도, 항복강도, 변형률, 단면수축률, 탄성한계, 비례한계, 포아송비, 탄성계수 등을 측정하는 것을 주목적으로 하는 시험을 인장시험(tensile test)이라고 한다. 여기에서 E값을 종탄성계수라 하며 응력-변형률 선도에서 비례한계 이내의 직선부분의 기울기를 의미한다. 정하중 …(생략(省略)) 시험은 인장, 압축, 전단, 굽힘 및 비틀림 등의 강도 시험을 총칭한 것이다. 기본적인 기계적인 성질에는 최대강도(Maximum Strength), 변형률(Strain), 탄성계수(Elastic Modules), 포아송비(Poison Ratio), 경도(Hardness), 인성(Toughness), 연성(Ductility), 피로강도(Fatigue Strength), 크리프(Creep), 강성도(Stiffness), 파괴인성(Fracture Toughness)등이 있다. 재료 시험은 작용하는 하중상태 및 조건에 따라 정적 시험(Static test)과 동적 시험(Dynamic test)으로 분류된다. 정적 시험에는 정적 하중을 가하여 시험하는 것으로 정하중 시험이라고도 한다. 특히, 외부의 힘과 이에 따른 재료의 변형사이의 관계를 나타낸다. 대부분의 구조물은 사용 중에 힘(하중)을 받게 된다. 특히, 외부의 힘과 이에 따른 재료의 변형사이의 관계를 나타낸다. 따라서 하중-변위선도에서 하중을 원래의 단면적으로, 변위를 표점거리로 나누어 줌으로써 응력-변형률 선도를 얻을 수 있다. 이 일정한 관계를 Hooke의 법칙이라 하고 σ〓Eε으로 표시된다.

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