[기계공학실험]충격실험 레포트 [기계]

소개글

샤르피 충격시험기 이용
충격실험 레포트입니다.

목차

1.목적
2. 충격실험의 원리 (Charpy impact test)
3. 실험기기 및 시편
4.실험방법
5. 실험시 주의사항
6. 결론 및 토의

본문내용

1.목적

충격시험은 재료의 연성(ductility) 또는 인성(toughness)의 판정을 위한 것으로서, 아주 짧은 시간에 큰 하중이 작용하는 하중을 충격하중이라 하며 재료에 충격저항이 작용할 때 에너지 법을 이용하여 충격저항을 측정하며, notch부의 형상에 따른 충격저항의 변화를 구하여 이에 대한 영향을 이해한다.

2. 충격실험의 원리 (Charpy impact test)

Charpy가 처음 시도한 충격 굽힘 시험법으로 시험편을 양단힌지로 고정한 다음 시험편의 notch부분이 정확하게 중앙에 오도록 수평으로 놓는다. 이때 시험편이 중앙점을 충격하중을 가하여 시험편이 파단 되는데 소요된 흡수에너지E(kgf․m)로 충격치를 나타낸다.


그림1 Charpy 충격 실험의 원리

W : 해머의 무게 (kgf)
α : 해머를 들어 올렸을 때의 초기각도
β : 시험편을 절단하고 상승했을 때의 각도
R : 축 중심 O로부터 해머의 중심 G까지의 거리 (m)
A : 노치부의 원래의 단면적
h1 : 끌어올린 위치
h2 : 해머가 시험편을 통과한 올라간 위치

그림1과 같이 핸들을 돌려서 해머가 α되는 각도의 위치에 고정시키고 펜듈럼 해머의 날이 시험편의 노치 부분에 오도록 시험편을 바른 위치에 놓은 다음, 해머를 낙하시켜서 시험편을 파괴시키고 해머가 각도 β만큼 올라가게 한다.
여기서 낙하높이는


상승높이는


이때 파괴되는데 소모된 에너지 E(kgf․m)는 다음과 같다. 단, 회전축의 공기저항에 의한 마찰은 무시한다.


여기서,



따라서, 소모된 에너지E는

이다.

샤피 충격치 U는 시험편을 절단하는데 필요한 에너지 E(㎏․m)를 노치부의 원단면적(㎠)으로 나눈 값으로 표시된다. 노치부의 단면적으로 나눈 것은 단지 충격치에 대한 규약이며, 단위면적당 흡수에너지의 개념은 갖지 않는다.

즉, 충격치 U는


㎏f․m/㎠ 이다.

참고 자료

없음