소개글
"기계공학실험 피로시험 분석"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 이론
1.2.1. 피로시험의 종류
1.2.2. 피로 파괴
1.2.3. 피로 한계
1.3. 피로 파괴 사례
2. 실험 방법
2.1. 실험 장치
2.2. 실험 절차
2.3. 실험 시 유의사항
3. 실험 결과 및 분석
3.1. 실험 데이터 및 계산
3.2. 결과 분석
3.2.1. 치수 효과
3.2.2. 평균 응력 영향
3.2.3. 표면 처리 효과
3.3. 실험 고찰
4. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 실험 목적
피로 시험(Fatigue Test)의 실험 목적은 재료의 피로 강도를 구하는 것과 기계, 구조물의 형상, 크기, 가공법, 하중을 가하는 방법 등이 피로 강도에 미치는 영향을 조사하기 위해서이다"
1.2. 실험 이론
1.2.1. 피로시험의 종류
피로시험의 종류는 크게 반복응력의 종류에 따른 분류와 구동방식에 따른 분류로 나뉜다.
반복응력의 종류에 따른 분류로는 첫째, 굽힘 시험이 있다. 실제 피로파단은 반복되는 굽힘에 의해 일어나는 경우가 많으며, 환봉시험편의 경우 회전 굽힘, 각주나 판상시험편의 경우 평면 굽힘을 한다. 둘째, 비틀림 시험이 있는데, 헬리컬 스프링이나 차축, 토션바 등의 반복 비틀림 피로파단이 문제가 되며 실용상 중요하지만 시험편의 장치기구가 복잡하다. 셋째, 인장압축 시험으로 시험편 단면에서 응력구배가 거의 없어 기초적 연구용으로 적합하다. 가는 선재나 박판 시험편에서는 압축과장에서 휘어지므로 편진인장시험을 하는 경우가 많다.
구동방식에 따른 분류로는 첫째, 기계식 피로시험기가 있다. 크랭크기구를 사용하거나 중추를 회전시켜 원심력을 이용하고, 회전시편에 굽힘하중을 가하는 방식이다. 일반적으로 전동기를 사용하여 1500~3000rpm의 속도로 회전시킨다. 둘째, 유압식 피로시험기로 대용량 피로시험기에 많이 사용된다. 진동수는 일반적으로 낮은 편이다. 셋째, 전자식 피로시험기로, 전자석에 흐르는 전류의 주파수를 조절하여 시험기 본체의 고유진동수에 대응하는 하중을 가하는 방식이다.
이외에도 소성피로시험(저사이클 피로시험), 탄성피로시험(고사이클 피로시험), 구름피로시험, 부식피로시험, 고온피로시험, 열 피로시험 등 다양한 형태의 피로시험이 존재한다.
1.2.2. 피로 파괴
피로 파괴는 정적 파괴보다도 낮은 부하의 반복에 의해 생기며, 균열의 발생 및 진전에 따르는 단면 감소에 의해 정적 최종 파단으로 발전하게 된다. 정적 부하에서는 상당히 큰 연성을 나타내는 재료에서도 소성 변형이 균열 진전 경로의 근방에 제한되므로 취성적 외관을 나타내는 것이 피로 파괴의 특징이다. 즉, 재료의 피로 강도는 규칙적인 반복 응력을 가했을 때 파괴가 생기기까지의 응력 반복 수로써 나타내는데, 이 반복 수를 피로 수명이라 한다.""
1.2.3. 피로 한계
피로 한계는 S-N 곡선에서 응력진폭이 어느 한계치 이하이면 반복수가 아무리 증가하여도 파괴가 생기지 않고 곡선이 수평이 될 때의 그 한계치 응력을 의미한다. 즉, 피로한도는 회전굽힘, ...
참고 자료
Mechanical Behavior of Materials(Third Edition), Norman E. Dowling, Pearson Education
William D. Callister, Jr,『미래 공학도를 위한 재료과학』, 교보문고, 238-248page
국정한 외 3명, 『신편 재료파괴강도학』, 원창출판사, 140-145page
강재윤,정연주, 『강구조물 용접부 피로특성 조사 시험』, 한국건설기술연구원, 10-14page
방명성 외 2명, 『신편 재료시험법』, 원창출판사, 139-180page
오세욱 외 3명, 『재료강도학』, 원창출판사, 128,129page
