피로 실험 예비레포트 (고체재료실험)

목차

1. 금속의 피로 거동에 대한 설명
2. 피로 파손의 특징, 이유 설명
3. 회전 굽힘 피로실험의 원리 및 목적에 대하여 설명

본문내용

위의 사진들은 S-N곡선으로 여러 개의 시편 시험을 통하여 얻어진다. 각각의 시편에서 구한 데이터를 응력 S 대 사이클 수 N의 로그 값의 형태로 나타냄으로써 S-N곡선이 얻어지게 된다. 위 그래프를 통해 금속의 피로거동을 알 수 있다. 이 선도에 나타낸 바와 같이, 응력의 크기가 클수록 파손까지의 사이클 수는 적어진다.

(a)의 그래프 거동을 나타내는 재료는 몇몇 철 합금이나 티타늄이고 응력이 어느 정도 이하로 낮아지면 피로 파손이 일어나지 않는다. 이때의 한계 응력 크기를 피로한계(fatigue limit)라 한다. 피로한계는 사이클 수가 무한대가 되어도 피로 파손이 일어나지 않는 최대 교번 응력을 나타낸다. 강의 피로 한계가 나타나는 지점은 일반적으로 인장 강도의 35~60% 범위 내에 있다.
(b)의 그래프 거동을 나타내는 재료는 알루미늄, 구리, 마그네슘 등의 비철 금속 합금이고 응력 크기에 관계없이 피로 파손이 일어난다. 피로한계가 없는 재료의 피로 거동에서는 피로 강도(fatigue strength)와 피로 수명(fatigue life)이 있다.

참고 자료

재료과학(Fundamentals of Materials Science and Engineering 3판) 김광수 김영호 김하영 백영남 양승용 이원희 임대순 조원승 최덕균 최범규 공역, William D. Callister Jr. & David G. Rethwisch, John wiley & sons Inc, 2011
고체재료실험, 조민행, 2015년도 1학기