[공학]충격실험

소개글

충격실험보고서

목차

1. 서 론 1

2. 이 론 2
가. 운동량 2
나. 충격량 2
다. 재료의 물성치 4
1) 인성 4
2) 취성 4
3) 경도 4
라. 역학적 에너지 보존 법칙 5
1) 중력에 의한 에너지의 보존 5
가) 자유 낙하에서의 역학적 에너지 보존 5
나) 연직 위로 던진 물체의 역학적 에너지 보존 6
다) 단진자의 역학적 에너지 보존 7
마. 충격실험의 종류 8
1) Charpy Impact Test (샤르피 충격 시험) 8
2) 흡수에너지 구하는 방법 8
3) Izod Impact Test (아이조드 충격 시험) 10

3. 실험 장치 및 방법 11
가. 실험장치 11
나. 실험방법 11

4. 실험 결과 12
가. 충격치 12
나. 열처리를 한 시험편의 충격치와 열처리를 하지 않은 시험편의 충격치를 비교하라. 15
다. 시험편의 재질에 따른 파단면의 상태를 비교 검토하라. 16
라. 경도와 충격치 사이의 관계를 조사해 보라. 17

5. 결론 및 고찰 18

<참고문헌>

본문내용

최근 몇 십년동안의 인류의 생활과 문명은 지난 몇 천년 동안의 경우와 비교하면 엄청난 발전을 통하여 변화되었다. 이러한 변화는 과학기술의 발전에 따른 것이며 과학기술의 발전은 이를 뒷받침하는 다양하고 다기능적인 재료의 개발에 힘입어 이루어졌다. 기계분야에 있어서 재료의 선정은 매우 중요하게 여겨진다. 어떤 부품을 설계하느냐에 따라 재료의 선정이 달라지기 때문이다. ‘재료를 지배하는 자는 기술을 지배한다.’라는 말이 있다. 아무리 뛰어난 기술이 있다고 하더라도 재료가 좋지 않으면 그 기술은 빛을 바랠 수 없을 것이다. 그만큼 재료는 우리생활에서 아주 중요한 부분이다. 재료는 여러 가지 방법으로 그 특성을 변화시켜 적용할 수 있다. 변화시킨 재료를 사용하는 목적에 맞게 제작하여 그 특성이 설계한 데로 제작이 되었는지 시험을 해보아야 한다. 시험하는 방법에는 인장시험이나 충격시험, 경도시험 등이 있다. 그 중에 우리는 충격시험을 통하여 재료의 성질을 파악하고자 한다.

1.1. 운동량
바닥에 망치로 못을 박는 경우 질량이 큰 망치를 사용하는 질량이 작은 망치를 사용하는 것보다 못이 바닥에 잘 들어가는 것을 볼 수 있다. 또, 같은 망치로 못을 박을 때에도 망치를 빠르게 내리 치는 것이 천천히 치는 것보다 못이 깊이 들어가는 것을 볼 수 있다.
이와 같이 어느 물체가 운동을 하는 경우 그 질량과 속도에 따라 다른 물체와 접촉을 할 경우 물체의 상태를 변화시키는 정도가 틀려진다. 어떤 물체가 운동을 하고 있는 경우 이를 그 물체의 운동을 물체가 가지고 있는 질량과 운동하는 속도의 곱으로 나타낼 수 있는데, 이를 운동량이라고 한다.
우리가 날아오는 공을 손으로 받을 때 공의 속도가 빠르면 빠를수록 손이 받는 충격은 더 크다. 질량이 같다고 가정할 경우에. 또한 마찬가지로 공의 속도가 같을 경우에는 질량이 클수록 손이 받는 충격이 더 크다는 걸 알 수 있다. 즉 운동하고 있는 물체가 충돌할 때 나타나는 효과는 속도와 물체의 질량의 곱으로 나타난다는 것을 알 수 있다. 운동하고 있는 물체의 질량 과 속도 를 곱한 양 를 운동량 라고 한다. 운동량은 벡터로서 방향은 속도의 방향과 같다.
운동량의 변화량 는 나중의 운동량 에서 처음의 운동량 를 빼면 된다.

참고 자료

(1) 엄기원, 고체역학, pp. 103～104, 1986
(2) 권혁상 외 4, 기계재료, pp. 111～112, 1999
(3) 물리나라, http://mulinara.net/physics/energy/conser/k11.html
(4) http://www2.umist.ac.uk/matsci/research/intmic/features/charpy/intro.htm
(5) 국가표준종합정보센터, http://www.standard.go.kr/CODE02/USER/0B/03/SerKS_View.asp