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비틀림 시험을 통한 재료의 기계적 특성 분석2025.11.161. 비틀림 시험(Torsion Test) 비틀림 시험은 재료에 비틀림 모멘트를 가하여 전단탄성계수, 항복점 등의 기계적 특성을 측정하는 실험이다. 모터 축이나 동력장비의 토크관과 같은 구조부재가 종축을 회전시키는 모멘트에 의해 비틀림 작용을 받을 때의 재료 거동을 파악한다. 비틀림 하중 하의 탄성한도, 항복점, 탄성계수를 측정하여 관이나 봉 형태의 기계 구조물 강도설계에 활용된다. 2. 전단응력과 전단변형률 비틀림 시험에서 전단응력은 축에서 0이고 원형 재료의 표면에서 가장 크며, 축에서 떨어진 거리에 선형적으로 비례한다. 전단변...2025.11.16
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파단면 분석을 통한 재료 파괴 메커니즘 연구2025.11.161. 연성파괴(Ductile Fracture) 연성파괴는 소성변형을 동반한 파괴로, 외력 증가 시에만 균열이 성장한다. 금속재료의 인장실험에서 국부수축(necking)으로 인해 공동(void)이 형성되고, 이들이 합체하여 균열을 형성한 후 인장축과 45도를 이루는 방향으로 전파되어 최종파단을 가져온다. 파단면에서 중심부는 톱니모양의 수직파단(섬유상파괴)을 보이고 표면부는 전단파단을 보인다. Steel과 Brass에서 관찰되는 dimple은 연성파괴의 특징적 미세구조이다. 2. 취성파괴(Brittle Fracture) 취성파괴는 균열...2025.11.16
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공학적 설계의 관점에서, 동일 재료 다른 제품과, 다른 재료 동일 제품의 경우에 대한 비교 분석2025.05.051. 공학적 설계 공학적 설계는 수요자의 요구를 만족시키기 위해, 제약조건을 벗어나지 않으면서 주어진 목표를 만족하는 기능 그리고 이를 위한 형태와 수단을 찾아내는 과정이다. 본 보고서는 이러한 관점에서, 재료역학을 이용하여 동일 재료, 다른 제품을 사용하는 경우와 다른 재료, 동일 제품을 사용하는 경우에 대해서 수치상으로 분석을 실시하였다. 2. 동일 재료 다른 제품 동일 재료 다른 제품의 경우에는 관성모멘트가 굽힘 상황에서 어떠한 물리적 의미를 갖는지 알아보았으며, 이를 바탕으로 '자원'이라는 제약조건을 최적화하기 위한 '형태(...2025.05.05
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아주대 재료공학실험1 금속재료의 열물성 분석 보고서2025.01.181. 상과 상태도 상(Phase)이란 물리적, 화학적 특성이 균일한 계의 균질한 부분이다. 모든 순수한 물질과 모든 용액(고체, 액체, 기체)도 상으로 볼 수 있다. 일반적으로 온도, 압력, 조성을 변화시키면 상이 변하며 이를 상변태(Phase Transition)라 한다. 상태도는 합금의 온도, 압력, 조성에 따른 상평형 상태를 나타낸 그래프이다. 상태도를 통해 상변태와 미세조직을 예측할 수 있으며 미세조직은 기계적 성질과 밀접한 관계를 가져 상태도를 이해하는 것이 중요하다. 2. 2원 상태도와 공정계 2원 상태도는 두 가지 성분...2025.01.18
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복합재료 파단면 분석 및 기계적 물성 평가2025.11.161. 복합재료 파단면 분석 ESEM 기기를 이용하여 탄소섬유 강화 복합재료의 파단면을 관찰 및 분석했다. 시편별로 다양한 배율(30배, 50배, 100배, 500배, 1000배)에서 촬영하여 섬유 파단, 모재 파단, 계면 파단 등을 구분했다. 섬유에서 파단이 발생한 경우 섬유 가닥이 끊어지고 주변에 모재가 붙어있는 형태를 보였으며, 모재에서 파단이 발생한 경우 섬유 주변에 모재가 붙어나오는 현상을 확인했다. 45도 적층각 시편에서는 표면부터 파단이 발생하였고 ply별로 다른 적층각을 확인할 수 있었다. 2. 섬유 강화 복합재료의 기...2025.11.16
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재료의 전기화학적 성질, 미세구조 및 열적 특성 분석2025.05.161. 광학 현미경을 통한 미세조직 관찰 및 분석 광학 현미경은 볼록렌즈를 통해 시료의 상을 확대하여 관찰할 수 있는 장치입니다. polishing과 etching 과정을 거쳐 시료의 미세구조를 관찰할 수 있습니다. 이번 실험에서는 Al-Ni 합금의 미세구조를 200배율로 관찰하였지만, 배율이 낮아 lamella 구조를 관찰하기 어려웠고 초점 및 대비가 좋지 않았습니다. 2. 주사 전자 현미경을 통한 미세조직 관찰 및 분석 주사 전자 현미경(SEM)은 진공 중에서 시료 표면을 전자선으로 주사하여 미세조직과 형상을 관찰할 수 있는 장치...2025.05.16
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판테온 신전의 돔 구조와 재료역학 분석2025.11.161. 판테온 신전의 역사 및 건축 판테온 신전은 로마에 위치하며 27-25년에 마르쿠스 아그리파에 의해 건축되었습니다. 화재로 소실된 후 서기 118-125년 하드리아누스 황제에 의해 재건되어 현재까지 보존되고 있습니다. 40m를 넘는 내부직경의 돔은 당시 기술력의 우수성을 보여주는 사례이며, 오늘날까지의 내구성은 건축학적으로 매우 높이 평가받고 있습니다. 2. 돔 구조의 응력과 변형 판테온 신전의 돔과 이를 받치는 부분에서는 다양한 형태의 변형이 발생합니다. 이러한 변형으로 인해 응력과 변형량이 생기며, 이는 돔의 파손을 초래할 ...2025.11.16
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재료공학기초실험(2)_열분석_열팽창_TG, DTA2025.05.101. 열분석 열분석은 물질의 가열 또는 냉각 과정에서 볼 수 있는 성질인 불연속적인 변화를 이용하여 상변화를 일으키는 온도를 결정하는 실험 방법이다. 온도를 일정한 프로그램에 따라 변화시키면서 물질(또는 반응 생성물)의 어떤 물리적 성질을 온도 또는 시간의 함수로 측정한다. 열분석의 목적은 온도와 시간, frequency, 하중에 대해 재료의 물리화학적 특성과 기계적 물성을 측정하기 위함이다. 2. 열중량 분석법 (TG) 열중량 분석법(TG)은 재료를 가열시 발생하는 중량 변화를 측정하는 방법이다. 이를 통해 재료의 열특성을 분석할...2025.05.10
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재료공학기초실험(2)_열분석_TG,DTA_열팽창2025.05.101. 열분석 재료에 열을 가하면 상 변화나 열분해 등 물리화학적 변화가 일어나는데, 본 실험에서는 재료를 가열 시 발생하는 중량변화나 열의 흡수/방출 열중량분석법 (TG)과 시차열분석법(DTA)을 각각 이용하여 측정하고, 이 실험결과로부터 재료의 열 특성을 분석하고자 한다. 2. 열중량 분석법(TG) 물질을 주어진 분위기 속에서 가열/냉각 또는 일정한 온도로 유지할 때 일어나는 중량변화를 각각 시간 또는 온도와의 관계로 측정하여 그 물질의 열특성을 분석하는 방법. 탄산염 등의 분해반응, 수화물의 탈수반응, 결정 속의 결함량의 분위기...2025.05.10
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주철 재료의 브리넬 경도 시험 보고서2025.05.081. 브리넬 경도 시험 본 보고서는 주철 재료의 브리넬 경도 측정을 위한 시험 내용을 다룹니다. 시험장비, 시험편 연마, 시험 절차, 결과 보고서, 데이터 고찰 등을 포함하여 주철 재료의 경도 특성을 평가하고 개선할 수 있는 기반을 마련합니다. 2. 주철 재료 특성 주철 재료의 브리넬 경도 시험을 통해 재료의 특성을 평가하고, 적용 분야 및 성능에 대한 이해를 돕습니다. 시험 결과를 바탕으로 주철 재료의 대표적인 경도 특성을 파악할 수 있습니다. 3. 경도 측정 영향 요인 브리넬 경도 시험 결과에 영향을 미칠 수 있는 요인들을 검토...2025.05.08
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