[실험과목 올A+인증] 기계공학실험1 - 피로시험

소개

[실험과목 올A+인증!] 기계공학실험1 - 피로시험

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목차

1. 실험요약
1.1 실험목적
1.2 실험결과의 개요

2. 이론
2.1 피로시험의 종류
2.2 피로파괴
2.3 피로한도(=피로한계)

3. 결론
3.1 실험사진
3.2 실험값
3.3 S-N곡선
3.4 피로파괴를 일으키는 원인
3.5 피로파괴의 원인과 민감도

4. 고찰 및 참고문헌
4.1 고찰
4.2 참고문헌

본문내용

1. 실험목적

반복되는 응력이나 변형률의 영향을 받는 재료의 거동을 피로(fatigue)라고 한다. 다시 말하자면 피로란 재료의 어느 부분에 변동응력이나 변형률을 일으켜 충분한 변동횟수 후에 균열이 최고로 커질 때, 완전히 파손되는 상태에 이르게 되는 점진적이고 국부적인 구조적 변화과정을 말한다. 주로 다리, 비행기, 기계부품등과 같이 동적인 변동응력을 받는 구조물이나 부품 등에서 나타나며 정적하중에 비해 항복강도나 인장강도 보다 매우 낮은 응력상태에서 일어난다. 모든 금속파손의 약 90%가 피로에 의해 일어나므로, 피로에 의한 파손의 형태와 그 원인을 파악하는 것은 매우 중요하다. 이번 실험을 통하여 재료의 피로를 일으키는 조건을 변화시키면서 이러한 조건들이 피로 파괴에 어떤 영향을 미치게 되는지 알아보기 위하여 S-N 선도를 그려 알아보기로 한다.

2. 실험결과의 개요

20kg, 40kg, 60kg의 하중이 가해졌을 경우 파단이 이루어지기 까지의 회전수를 측정하였다. 하중이 증가함에 따라 회전수는 감소하였고 이를 통해 Bending Moment와 Bending Stress를 계산할 수 있었다. 시간이 여유롭지 않아 40kg의 하중과 60kg의 하중이 가해졌을 경우 실험을 진행하였다. 이때 회전수가 감소하는 것을 알 수 있었고 실험이 잘 이루어졌는지는 파단이 이루어진 지점과 파단면을 통해 알 수 있었다. 즉 중앙에 가깝고 파단면에 물결무늬가 나타날수록 실험이 올바르게 진행되었음을 알 수 있다. 이번 실험에서는 40kg의 하중이 가해졌을 때는 이러한 조건들이 만족하였지만 60kg의 하중이 가해졌을 경우 측면에서 파단이 이루어지고 단면에 물결무늬가 나타나지 않아 실험이 올바르게 진행되지 않음을 알 수 있다. 하지만 데이터 값에는 문제가 없기에 그대로 진행하였다.
마지막으로 3개의 Data 값을 이용하여 Fitting Curve곡선을 그리고 피로파괴를 발생시키는 원인들과 원인들에 대한 민감도를 고찰에 기록하였다.

참고자료

· 기계공학실험1 교안 – 피로시험
· Serope Kalpakjian, Steven R. Schmid / Manufacturing Processes for Engineering Materials / PERSON Publisher / p64~71 / 2008.10.30.
· http://www.ei.co.kr/content/view.asp?idx=5595
· http://www.instron.co.kr/ko-kr/products/testing-systems/dynamic-and-fatigue-systems/high-temp-fatigue-testing-systems/tmf
· http://kw-ent.co.kr/product/view.php?g1_name=K1&g2_name=E&ca_uid=36&pr_num=509&g2=%C3%F8%C1%A4%20%B9%D7%20%BD%C3%C7%E8%C0%E5%BA%F1&g3=%C1%A6%C0%CC%C6%BC%C5%E4%BD%C3(JT%20TOHSI)-%C3%E6%B0%DD,%C7%C7%B7%CE,%B8%B6%B8%F0%BD%C3%C7%E8
· http://cschool.inha.ac.kr/bbs/view.htm?menuId=3&pageNo=1&scale=20&id=20
· http://www.mbrosia.co.kr/product/product0101.php