일반물리학 실험 - 충격 시험
분야
docx2. 목적
3. 관련 이론
(1) 샤르핀 충격 시험
4. 실험
(1) 실험 준비
(2) 실험 방법
(3) 실험 결과
5. 고찰
구조물 또는 기계의 부재들은 사용 중 정적, 동적 하중을 받게 된다. 동적 하중에 대한 재료의 저항력을 평가하는 요소로서 재료의 취성 이나 인성이 중요한 판단 요소가 된다. 이러한 재료의 특성을 이해하기 위한 목적으로 충격시험을 실시한다. 충격시험의 기본 원리는 충격 시험 편에 충격을 가하고 시험편이 파손되는 과정에 소모하는 에너지를 측정하여 재료의 충격저항을 측정한다. 충격시험에서 나타나는 특징은 다음과 같다.
- 상온에서 연성 파괴되는 재료라 할지라도 특정 온도 이하에서는 취성 파괴가 일어날 수 있다.
- 시편의 노치(notch)에 의한 영향을 많이 받는다.
- 가해지는 충격하중의 속도에 의한 영향이 크다.
충격시험기는 샤르피(Charpy)형과 아이조드(Izod)형이 있다. 이중 샤르피(Charpy)충격 시험기가 많이 사용된다. 두 충격시험기는 모두 일정한 질량을 갖고 있는 해머를 일정한 각도로부터 내리쳐서 수직의 위치에 있는 시편을 1회의 충격으로 파괴시켜 이때의 소모된 에너지를 그 재료의 충격 값으로 나타낸다.
2. 목적
기계, 구조물에는 충격하중을 받는 경우가 적지 않으며, 이러한 충격하중에 대한 강도는 정적 인장시험으로부터 구할 수 없다. 왜냐하면 정적 인장시험에 있어 연신률 또는 단면 수축률이 큰 재료라고 해서 반드시 충격에도 강하다고 할 수 없기 때문이다. 파괴역학의 개념이 발달하기 이전부터, 충격파괴 인성시험은 빠르고 저렴하며 간단하기 때문에 구조 재의 파괴거동을 결정하는데 있어서 가장 폭넓게 사용 되어왔다.
