비틀림 시험

소개

A+ 받은 재료시험법 중에서 비틀림 시험에 대한 관련이론 등을 책을 보고 스캔 타이핑하여
만든 리포트입니다.

목차

비틀림 시험(Torsion Test)

(1) 관련이론
(2) 비틀림 시험의 측정대상
(3) 비틀림에서의 응력상태와 비틀림 파괴의 형태

본문내용

비틀림 시험(Torsion Test)

(1) 관련이론

비틀림 시험은 비틀림 시편의 한 쪽을 고정하고 다른 한족에 비틀림 모멘트를 가하여 비틀림에 대한 저항력을 전단 저항력으로서 구하는 시험으로서, 비틀림 모멘트를 가하였을 때 시편의 변위는 비틀림 각으로서 나타나며, 비틀림 모멘트-비틀림 각의 관계곡선에 의하여 강성계수, 비틀림 상부 및 하부 항복점, 비틀림 파단계수, 비틀림 파단강도 등의 기계적 성질을 구하는데 있다.
비틀림 시험은 또한 사용 중 비틀림 하중을 받는 축(shaft), 자축(axle), 비틀림 드릴 공구(twist drill)와 같은 부품에 대해서는 실제 크기로 시험할 때도 있다. 비틀림 시험은 종종 공구강과 같은 취성재료의 시험을 위해서 사용되며, 재료의 단조성을 평가하기 위해 고온에서 비틀림 시험을 행하기도 한다. 비틀림 시험은 인장시험 정도의 표준화도 되어있지 않으며, 재료규격에서도 이 시험 데이터는 거의 요구되지 않고 있다.
비틀림 각은 강선, 피아노선 및 동선(銅線) 등의 비교적 가는 선의 비틀림 시험에서는 응력을 측정하기보다 오히려 비틀림 횟수 또는 비틀림 각을 측정하는데 있다. 환봉을 비틀면 표면에 최대전단응력이 생기고 중심축의 응력은 0(zero)이다.



탄성역에서는 응력구배는 직선적이며 계산은 가능하다. 소성역에서는 진응력의 계산에 가정이 필요하다. 비틀림 시험은 인장이나 압축시험과는 다르게 큰 비틀림 변위를 주어도 환봉의 단면적이 거의 변화하지 않는다. 연성재료의 가공성을 판정하기에 용이하다.



(가) 탄성 비틀림

그림 8-1과 같이 축의 한쪽 끝을 고정하고 축선에 직각이 되는 우력(遇力:couple) 을 작용하였을 때 고정된 끝에서는 그 반작용으로서 힘의 크기가 같고 방향이 반대인 우력이 생긴다. 이 때 축은 축선이 주위에 비틀림이 되면서 내부에는 비틀림 응력(Torsion Stress)이 발생한다. 이때 축의 단면은 원형을 유지하며 비틀림 각이 작을 때에는 그 직경 및 길이에는 큰 변화가 없다.

참고자료

· 재료기초실습(기전연구사) - 김학균, 송건 저