는 위치에너지는
시편을 파단한 후의 상승한 hammer가 가지고 있는 위치에너지는
따라서 시편을 파단 하는데 소모된 에너지 E는
마찰저항을 뭇한 충격치 U는 시편의 원단면적이 A일 때
흡수에너지를 단면적으로 나눈 것은 단지 규약이고 흡수에너지가 단면적에 비례하기 때문은 아니며 Izod 시험기에서는 단면적으로 나누지 않은 흡수에너지로 충격치를 표시하고 있다.
①연강
시험편No
α의각도
β의 각도
흡수에너지
1
147
116.5
6.40
2
142
115.5
5.83
3
137
115
5.03
4
132
107.5
6.01
5
127
105
5.59
②SM45C
시험편No
α의각도
β의 각도
흡수에너지
1
147
128
3.63
2
142
125
3.50
3
137
117
4.52
4
132
116.5
3.63
5
127
108
4.77
E = 시편이 파괴 할때에 흡수한 에너지
W : Hammer의 중량 (Kgf) → 24.1kg
R : Hammer의 회전축 중심에서 중심까지의 거리(m) → 0.667m
β : 시험편 파단후 Hammer의 각도(°)
α : Hammer를 위로 올렸을 때의 각도(°)
※ 연강 흡수 에너지
(1) 0.667m x 24.1kg (cos116.5° - cos147°) = 6.40J
(2) 0.667m x 24.1kg (cos115.5° - cos142°) = 5.83J
(3) 0.667m x 24.1kg (cos115° - cos137°) = 5.03J
(4) 0.667m x 24.1kg (cos107.5° - cos132°) = 6.01J
(5) 0.667m x 24.1kg (cos105° - cos127°) = 5.59J
※ SM45C 흡수 에너지
(1) 0.667m x 24.1kg (cos128° - cos147°) = 3.63J
(2) 0.667m x 24.1kg (cos125° - cos142°) = 3.50J
(3) 0.667m x 24.1kg (cos117° - cos137°) = 4.52J
(4) 0.667m x 24.1kg (cos116.5° - cos132°) = 3.63J
(5) 0.667m x 24.1kg (cos108° - cos127°) = 4.77J
◎결론 및 고찰
이번 실험은 재료에 따라서 그 성질과 어떠한 하중을 받았을 때 그 재료의 세기를 알 수 있었다. 시험편 또는 물체에 순간적인 충격 하중을 가하여 그 파괴에 필요한 일을 그 물체 또는 물질의 점성, 무름 정도를 나타내는 시험법이 충격시험이다. 충격실험에는 샤르피(Charpy) 시험법과 아이조드(Izod) 시험법이 있는데 이번 실험에는 샤르피 시험법을 사용했다. 다음번에 또 실험할 기회가 생긴다면 아이조드 시험법을 이용해 실험을 해보고 싶다는 생각이 들었다. 그리고 보는 위치에 따라 각도가 달라지기 때문에 오차가 발생해서 실험값이 정확하지 못한 것에 대한 아쉬움이 남았다. 더 정확한 결과값을 얻기 위해서는 반복실험을 더 해야할 것 같다는 생각이 들었다.
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◎참고문헌
엠파스 백과사전
네이버 백과사전
네이버 지식in