[실험과목 올A+인증] 기계공학실험1 - Creep Test

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목차

1. 서론
1.1 실험목적
1.2 Creep Test의 실험이론

2. 본론
2.1 실험장비 구성
2.2 실험방법
2.3 실험 시 유의사항

3. 결론
3.1 세가지 조건의 실험 결과값
3.2 기울기 측정
3.3 하중에 따른 결과값 비교
3.4 온도에 따른 결과값 비교
3.5 활성화 에너지 구하기

4. 고찰 및 참고문헌
4.1 고찰
4.2 참고문헌

본문내용

1. 실험목적

본래 대부분의 재료들은 항복응력 이상의 힘이 가해져야 탄성구간, 소성구간에 걸쳐 파단에 이른다. 하지만 일정한 온도에서 항복응력보다 낮은 응력과 함께 무한한 시간이 흐르면 파단이 이루어짐을 알 수 있었다. 이러한 현상을 Creep이라 하며 오랜시간 실험을 진행하기에 무리가 있으므로 이와 유사하게 시편과 장치들을 특수 제작하였다.
실험 결과 데이터를 바탕으로 하나의 그래프를 얻을 수 있었으며 눈에 띄게 3구간으로 나눌 수 있다. 각 구간별로 무엇을 나타내는지 이해하고 온도를 달리 했을 때 어떠한 결과값이 도출되는지 알아본다. 실험목적을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

• 학생들이 실험실에서 Creep 실험 절차에 따라 연구를 올바르게 진행할 수 있게 한다.
• 시편으로 사용되는 소재의 항복응력까지 힘을 가하지 않아도 무한한 시간 끝에 파단이 이루어진 다. 이러한 원인을 찾아본다.
• 하중뿐 아니라 온도가 변화함에 따라 실험결과를 비교한다.
• 실험 결과값인 Creep Curve를 그래프로 나타내고 원하는 값을 도출할 수 있다.
• 2차 Creep 구간에서 시간대비 변형량이 일정하다는 것을 확인하고 그 구간에서의 기울기와 하중과의 관계를 알아낸다.
• 여러 가지 변수와 그래프를 통해 활성화 에너지를 계산할 수 있다.

2. 실험결과의 개요

총 세 번의 실험이 진행되었다. 그때 당시의 실험실 온도를 T 라고 했을 때 상온에 노출된 납 시편을 실험기기에 설치한다. 한 번은 300g의 추를 한 번은 400g의 추를 매달아 어떠한 변화가 관측되는지 지켜본다. 이처럼 추의 무게를 설정한 이유는 200g의 추를 매달았을때는 실험시간이 너무 오래걸리고 500g의 추를 매달았을때의 응력은 항복응력을 넘어 실험에 지장이 생기기 때문이다.
프로그램 내에서 매 2초마다 새로운 데이터가 저장되며 시편이 끊어지는 순간 실험은 종료가 된다. 물론 300g보다 400g의 추를 매달았을 때 좀더 일찍 파단이 이루어졌다.

참고 자료

기계공학실험1 교안-Creep Test
공업재료가공학 / Serope Kalpakjian, Steven R. Schmid / PERSON출판사 / p38~50
www.slideshare.net/DrRamaswamyNarayanas/drrnarayanasamy-plasticinstability-in-uniaxial-tension
http://www.cyberschool.co.kr/html/text/chm/chm522.htm