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분야
hwp목 차
I. 서론
II. 설계 배경
[ 응력집중 ]
III. 설계 내용
주 제 1. 응력집중효과 이해
(a) 실생활에서 응력집중효과를 이용하는 사례를 예를 들고 설명하시오.
1) 캔 뚜껑
2) 커터칼날
3) 우표
(b) 반대로 응력집중으로 쉽게 손상 또는 파괴될 수 있는 사례를 예를 들고 응력집중을
억제할 수 있는 방안을 제시하시오.
1) 자전거 러그
2) 강화 유리
3) 삼각나사
주제 2. 강화기구의 이해
1) 재료선정
2) 재료 선정 이유.
3) 기계적 특성 향상 방안.
◎ 초음파의결정립미세화효과
◎ 탈가스효과(Degassing effect)
4) 설계 결과
I. 서론
주어진 3가지 과제를 통해 응력집중효과, 강화기구와 피로이론을 이해 및 재료의 특성 향상을 위한 설계를 함으로써 배운 강도학 이론을 실생활에 적용시키고 이해하기로 했다.
첫 번째 과제를 통해 실생활에서 일어나는 응력집중 사례(활용 & 손상 및 파괴)와 방안을 설계 하여 응력 집중효과를 이해하고 .응력집중이 손상 및 파괴로 사용되는 사례에서는 그에 따른 억제방안을 설계하였으며 두 번째 과제인 강화기구 이해에서는 본 조의 주제인 알루미늄 합금(Al-Si 합금)의 미세조직과 기계적 특성의 분석을 통하여 합금의 경량화의 최적 조건을 찾아보았다.
II. 설계 배경
생활에서 사용되는 모든 종류의 사물에는 응력이 존재하며 이 응력에 의하여 변형 또는 파괴가 일어난다. 이런 사물의 변형 파괴에 가장 큰 영향을 주는 중요한 요인인 응력 집중효과에 대해 이해가 필요하다. 재료를 원하는 형태로 사용하기 위하여, 강도 및 연성, 인성을 원하는 수준으로 설계하는 것은 중요한 요소이다. 재료의 강도, 연성, 인성 등과 같은 기계적 성질은 소성 변형 및 전위의 이동 개념에 기초 하며, 금속 재료의 경우 전위의 움직임을 통해 소성 변형이 발생한다. 이러한 원리를 통하여 전위의 움직임을 방해함으로서 재료를 더욱 단단해지고 강해지게 특성을 변화 시킬 수 있다. 강화기구를 통하여 재료와 전위 사이의 기계적 거동을 알아보고, 이를 통해 재료의 기계적 성질을 설계하고 조절하는 기본 원리를 이해할 수 있다.
[ 응력집중 ]
가장 취성이 큰 재료의 파괴 강도 측정값은 원자 결합 에너지를 바탕으로 한 이론적 계산값 보다 매우 작다. 이러한 차이는 일반적인 조건에서 재료의 내부와 표면에 항상 존재하는 매우 작고, 세밀한 결함이나 균열의 존재로 설명이 가능하다. 작용 응력은 결함의 첨단 부분에 집중되어 파괴 강도를 낮추게 하며, 응력이 집중되는 정도는 균열의 방향과 기하학적 형상에 따라 다르다. 주로 결함 주변에서 응력집중이 잘 일어나고 응력집중으로 인해 이론 강도값보다 약한 강도에도 파괴가 발생할 수 있다.
