피로하중실험

목차

1. 실험개요 및 목적
2. 관련이론
3. 시험장비
4. 실험절차
5. 실험결과
6. 결론 및 고찰
7. 참고문헌

본문내용

■실험개요 및 목적
재료의 파괴에는 4가지의 방식이 있다. 정적하중에 의한 파괴(Static Fracture), 충격에 의한 파괴(Impact Fracture), 피로에 의한 파괴(Fatigue Fracture), 크리프 파괴(Creep Fracture)의 종류가 있다. 이번 실험은 재료에 피로하중이 작용되면 그로 인해 정해지는 재료의 수명을 확인하는 실험을 시행한다.
우리가 흔히 사용하는 기계의 구조물이나 건축의 구조물은 단순한 정적하중이나 비틀림 하중뿐이 아닌 반복적인 하중을 많이 받게 된다. 이로 인해 재료는 일정 기간이 지나면 균열(Crack)이나 파단(Rapture)가 일어나게 되는데, 우리는 이번 실험인 피로하중 실험을 통해 일정한 하중을 반복하여 재료에 인가하여 재료의 수명을 확인하는 실험을 실시한다.

■관련이론
(1)피로파괴(Fatigue Fracture)
고체재료에 반복응력을 연속으로 가하면 인장강도보다 훨씬 낮은 응력에서 재료가 파괴되는 현상이 생긴다. 이것을 재료의 피로라고 하며, 피로에 의한 파괴를 피로파괴라고 한다. 피로 파괴는 재료의 수명을 예측하는 것에 가장 필수적인 요소이다.
기계나 구조물에 있어서 실제로 일어나는 파괴에는 재료의 피로에 의한 파괴가 많으며, 재료의 강도를 파악하는데 정하중이나 충격하중 이상으로 필요한 경우가 많다. 피로파괴의 특징은 대부분이 눈으로 볼 수 있는 변형을 발생하지 않고 파괴가 발생하는 일이 있으므로 이렇게 서서히 진행하는 피로파괴를 초기단계에 파악하기 위해 여러 시험방법 등을 이용하고 있다.

<중 략>

■결론 및 고찰
위의 실험에서와 같이 표면에 특성하게 처리를 한 재료는 원래 순수 표면으로 가공된 재료보다 더 높은 피로한도 값을 갖는 것을 확인 할 수 있었다. 피로 한도 값이 높다는 것은 재료가 더 높은 하중 상태에서도 무한수명에 들어갈 수 있기 때문에 재료는 더욱 단단한 재료가 된다는 결론이다. 그러나 실험의 그래프를 확인해 보면 값이 많이 흔들리는 것을 볼 수 있는데 이것은 실험의 오차로부터 기인한다.

참고 자료

Richard G. Budynas Shigley’s Mechanical engineering design
네이버 백과사전
www.wikipedia.org