울산대학교 전공실험I 재료역학 실험 레포트

문서 내 토픽

1. 인장 시험

인장 시험에는 알루미늄, 황동, 강을 사용하였고 이 시료들의 공칭응력-공칭 변형률 선도 그래프를 그리고 시험을 통해 구한 탄성계수, 항복강도, 인장강도를 KS 표준 기계적 성질 값과 비교를 해보았으며 또한 연신율과 단면 감소율, 연성 비교를 해 보았으며 마지막으로는 진응력-진변형률 선도 그래프를 그려보았다.
2. 비틀림 시험

비틀림 시험에서는 특정 각도의 비틀림이 발생할 때마다 시료마다의 토크를 확인하여 그래프로 나타내고 전단 탄성 계수, 전단 항복강도, 비틀림 전단 강도를 구하였다. 파단면 또한 황동이 강에 비해 매끈 하다는 것을 확인 할 수 있었으며 강보다 황동이 비틀림에 대해 변형이 더 쉽기 때문에 옳게 된 결과라고 볼 수 있다.
3. 경도 실험

경도 시험의 목적은 각 경도계에 대한 압입자의 형상, 가압 하중에 대해 경도를 측정하는 방법을 이해하는 것이 목표이며 황동과 강 두 재료를 가지고 브리넬 경도 시험, 비커스 경도 시험, 로크웰 경도 시험을 하였다. 결과적으로 브리넬 경도 시험, 로크웰 경도 시험, 비커스 경도 시험에서 모두 황동보다는 강이 경도가 높다는 사실을 알 수 있었다.
4. 충격 시험

충격시험은 재료가 충격을 받아 파단될 때 얼마나 에너지를 흡수할 수 있는지, 즉 인성에 대한 시험이다. 시험 결과를 보면 철이 황동보다는 위치 에너지 감소량이 높게 나왔지만, 이론적으로는 철이 황동보다 인성이 좋기 때문에 철의 위치 에너지 감소량은 훨씬 높은 값이 나와야 한다. 또한 냉각했을 때의 결과를 살펴보면 황동은 오히려 높아진 시험 결괏값이 나오게 되었는데 그 이유에 대해서 생각을 해보면 재료를 제조공정에서 다 똑같이 만들 수가 만들 수가 없으며 시험기구 또한 오랫동안 사용을 하면서 베어링에 녹이 슬거나 기구의 여러 부식 등에 의해 결괏값에 오차가 발생하는 것은 당연한 것이 현실이다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 인장 시험

인장 시험은 재료의 기계적 성질을 평가하는 가장 기본적이고 중요한 실험 방법 중 하나입니다. 이 시험을 통해 재료의 항복 강도, 인장 강도, 연신율 등의 정보를 얻을 수 있으며, 이는 재료의 설계 및 적용에 있어 필수적인 데이터입니다. 인장 시험은 단순한 실험 방법이지만 시험 조건과 시편 형상 등에 따라 결과가 크게 달라질 수 있기 때문에 표준화된 절차와 장비를 사용하여 신뢰성 있는 데이터를 확보하는 것이 중요합니다. 또한 인장 시험 결과는 재료의 미세구조, 열처리 상태 등 다양한 요인에 의해 영향을 받으므로, 이러한 요인들을 고려하여 종합적으로 분석할 필요가 있습니다.
2. 비틀림 시험

비틀림 시험은 재료의 전단 강도와 비틀림 강도를 평가하는 실험 방법입니다. 이 시험은 주로 축 방향 하중을 받는 부품이나 구조물의 설계에 필요한 데이터를 제공합니다. 비틀림 시험에서는 시편에 비틀림 모멘트를 가하여 비틀림 각도와 비틀림 모멘트의 관계를 측정하며, 이를 통해 재료의 전단 탄성계수, 비틀림 항복 강도, 비틀림 강도 등을 구할 수 있습니다. 비틀림 시험은 인장 시험에 비해 상대적으로 복잡한 실험 장치와 데이터 분석이 필요하지만, 실제 사용 환경과 유사한 하중 조건을 모사할 수 있다는 장점이 있습니다. 따라서 비틀림 시험은 재료의 구조적 건전성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다.
3. 경도 실험

경도 실험은 재료의 표면 경도를 측정하는 실험 방법으로, 재료의 내마모성, 내마멸성, 내구성 등을 평가하는 데 활용됩니다. 경도 실험은 비파괴적 시험이며, 시편 준비가 간단하고 실험 시간이 짧아 재료 개발 및 품질 관리 분야에서 널리 사용됩니다. 경도 실험에는 비커스, 로크웰, 브리넬 등 다양한 방법이 있으며, 각 방법마다 측정 원리와 적용 범위가 다릅니다. 경도 실험 결과는 재료의 미세구조, 열처리 상태, 표면 상태 등에 따라 크게 달라질 수 있으므로, 실험 조건을 표준화하고 다양한 보조 분석 기법을 활용하여 신뢰성 있는 데이터를 확보하는 것이 중요합니다. 또한 경도 실험 결과와 다른 기계적 성질 간의 상관관계를 분석하면 재료의 특성을 보다 종합적으로 이해할 수 있습니다.
4. 충격 시험

충격 시험은 재료의 충격 흡수 능력과 파괴 거동을 평가하는 실험 방법입니다. 이 시험에서는 시편에 순간적인 충격 하중을 가하여 파괴 에너지를 측정하며, 이를 통해 재료의 취성-연성 특성, 저온 취성, 충격 인성 등을 파악할 수 있습니다. 충격 시험은 실제 사용 환경에서 발생할 수 있는 충격 하중을 모사할 수 있어, 안전성이 중요한 구조물이나 기계 부품의 설계에 필수적인 데이터를 제공합니다. 또한 충격 시험 결과는 재료의 미세구조, 열처리 상태, 시험 온도 등 다양한 요인에 의해 크게 영향을 받으므로, 이러한 요인들을 고려하여 종합적으로 분석할 필요가 있습니다. 충격 시험은 실험 장비와 시편 준비가 복잡하고 재현성이 낮은 편이지만, 재료의 안전성 평가에 있어 매우 중요한 역할을 합니다.