충격 실험1

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기계공학실험레포트입니다.

목차

없음

본문내용

[서 론]
1. 실험 목적
어떠한 같은 재료도 외적조건에 따른 인성의 변화는 차이가 있다. 예를 들면, 열처리에 의한 조직의 변화와 사용온도의 변화 그리고 결함이 있는 경우에서 의 인성의 차이를 알기 위해 충격시험을 한다. 또한 두 재료의 인장시험 결과가 비슷하더라도 열처리한 시편과 비교하여 충격시험을 하게 되면 큰 차이를 발견할 수도 있다. 여기서 아주 짧은 시간에 큰 하중이 작용하여 notch부의 형상에 따른 충격저항의 변화를 구하여 이에 대한 영향을 이해해 보고자 한다.
2. 실험 이론
충격 시험은 시험편을 양단힌지 위에 올려놓은 다음 시험편의 notch부분이 정확하게 중앙에 오도록 수평으로 놓는다. 이때 시험편이 중앙점을 충격하중을 가하여 시험편이 파단되는데 소요된 흡수에너지 E(kgfm)로 충격치를 나타낸다.
그림 1과 같이 핸들을 돌려서 팬둘럼이 α되는 각도의 위치에 고정시키고 팬둘럼의 날이 시험편의 노치 부분에 오도록 시험편을 바를 위치에 놓은 다음, 팬둘럼을 낙하시켜서 시험편을 파괴시키고 팬둘럼이 각도 β만큼 올라가게 한다.
여기서 낙하높이는
h1 = R(1 - cosα)
상승높이는
h2 = R(1 - cosβ)
이때 파괴되는데 소모된 에너지 E(kgfm)는 다음과 같다. 단, 회전축의 공기저항에 의한 마찰은 무시한다.
여기서
E = Wh1 - Wh2
Wh1 = WR(1 - cosα)
Wh1 = WR(1 - cosβ)
따라서 소모된 에너지 E는
E = WR(cosβ - cosα)
Charpy 충격치 U는 시험편을 절단하는데 필요한 에너지 E(kgm)를 노치부의 원단면전(A, cm2)으로 나눈 값으로 표시된다. 노치부의 단면적으로 나눈 것은 단지 충격치에 대한 규약이며, 단위면적당 흡수에너지의 개념은 갖지 않는다

참고 자료

황호만, 한문식, “기계재료”, 淸文閣, 2002
Willam Callister, "재료과학과 공학", 3th edition, wiley, 1995