[재료역학] 인장력 실험

소개

인장력 실험입니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적 ······························································· 1

Ⅱ. 이론 ······························································· 1
ⅰ. Stress & Strain
ⅱ. 응력-변형률 선도
ⅲ. 선형탄성, Hooke의 법칙

Ⅲ. 실험 과정 ······························································· 3

Ⅳ. 실험 결과 ······························································· 5
1. Steel
2. Brass

Ⅴ. 고찰 및 이론값과의 비교 분석 ········································· 7
1. 고찰 및 비교
2. 오차원인

Ⅵ. 참고문헌 ······························································· 9

본문내용

Ⅰ. 실험 목적

이번 인장실험은 재료강도에 관한 기초적인 자료를 얻을 목적으로 수행된다. 시편을 축 방향으로 인장력을 가해 하중과 변형을 측정한다. 그리고 얻은 데이터를 토대로 stress-strain 그래프를 그리고, 탄성계수를 구해본다. 그리고 실제 이론값과 비교해본다.

Ⅱ. 이론
ⅰ. Stress & Strain

재료역학에서 가장 기본적인 개념은 응력(stress)과 변형률(strain)이다. 이 개념은 축하중을 받는 균일 단면 봉을 고려함으로써 가장 기본적인 형식으로 표시할 수 있다. 균일 단면 봉에 수직하게 일정한 축하중 P가 작용한다고 가정하면 이 봉의 전 단면상에 작용하는 연속 분포하는 힘(단위 면적당 힘) 응력(stress)라고 하며 그리스 문자 σ(sigma)로 표시한다. 따라서 단면에 작용하는 축하중 P는 연속적으로 분포하는 응력의 합력이다. 응력이 단면에 균일 분포한다고 가정하면 그 합력은 세기 σ와 봉의 단면적 A의 곱과 같다는 것을 알 수 있다. 따라서 응력의 크기에 대한 다음 식을 얻을 수 있다.

<중 략>

왼쪽의 <표 2>는 마찬가지로 교재 뒤에 첨부되어 있는 각 재료에 따른 Yield Stress와 Ultimate Stress의 이론값에 대한 표이다. 이 표에서 Steel과 Brass의 Yield stress 이론값들을 찾아보면 위의 <표1>과는 다르게 범위가 매우 크다는 것을 알 수 있다. 또한 Steel의 경우 High-strength, Machine, Spring, Stainless, Tool등의 여러 가지로 나뉘게 되며 각각 다른 값들을 갖게 된다.
Steel 중에서 high-strength의 경우 범위가 340-1000MPa인만큼 범위가 매우 광범위 하기 때문에(Tool 은 딱 520MPa로 정해져 있지만 사용한 재료는 Tool이 아니므로 제외) 범위의 평균을 이론값으로 가정하고 실험값의 오차를 구하는 것은 큰 의미가 없다. 따라서 실험값들이 이 범위에 들어가 있기만 하다면 제대로 된 결과가 나온 만족스러운 실험이라고 할 수 있다.

참고자료

· James M. Gere, 『Mechanics of Materials』
· http://isid.yonsei.ac.kr-