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고속 인장 시험

SEP 1230, DIN EN ISO 26203-2, ISO 18872, SAE J2749, ISO 82568, ASTM D1822, ISO/CD 22183 프로젝트

재료의 파괴 거동은 무엇보다 하중 속도에 따라 달라집니다. 고속 인장 시험은 고속 변형률 속도에서 금속이나 플라스틱의 인장 물성을 규정합니다. 이러한 매개변수는 특히 충돌 시뮬레이션에서 유용합니다.

고속 인장 시험에서는 최대 20m/s의 하중 적용 속도로 평평한 덤벨형 시편을 시험합니다. 시편에 대한 직접적인 연장 측정도 가능한데, 이렇게 하면 많은 정보를 알 수 있는 응력-변형 다이어그램이 생성됩니다.

고속 인장 시험은 고속 시험기로 수행합니다. 서보유압 시험기로 시편에 20m/s 이하의 속도와 160kN 이하의 하중을 가합니다.

충돌 시험은 설계 단계에서부터 도움이 됩니다.

재료의 기계적-기술적 성질은 (무엇보다) 하중 속도, 즉 변형률에 따라 달라진다고 알려져 있습니다.그러나 실제로 부품 파괴의 주된 원인은 충격 하중입니다.충돌에 강한 자동차를 개발하는 일에 참여한 설계자들은 준정적 시험에서 얻은 재료 물성값을 사용하면 결과가 부정확하다는 사실을 재빨리 발견했습니다.고속 인장 시험의 결과 데이터를 사용해야만 수치 모의실험과 실제 사이에서 적정 수준의 상관관계를 얻을 수 있었습니다.

수치 모의실험은 성형 공정(박판 성형, 단조) 설계에 점점 더 많이 사용되고 있으므로 필수적으로 유량 곡선이 성형 속도에 따라 달라진다는 것을 알고 있어야 합니다.이러한 맥락에서 재료 과학자들 사이의 토론에서 쟁점이 되는 것은 항상 변형률입니다.변형률은 시편 형태 lo에 따라 달라지므로 기계 특성을 규정하는 데 적합하지 않습니다.그래서 기계 제조업체들은 피스톤 속도를 명시합니다.

변형률과 피스톤 속도 v의 관계는 다음과 같습니다.

ϵ = (Δϵ / Δt) = (Δl / l0) x (l / Δt) = (v / l0)

고속 인장 시험

고속 시험기 160kN/20m/s를 사용하여 1,000°C에서 고속 인장 시험 수행

고속 인장 시험 표준

  • SEP 1230:
  • DIN EN ISO 26203-2: 금속 재료 - 고변형률 인장 시험 - 제2부: 서보유압 시스템과 기타 시스템
  • ISO/CD 22183 프로젝트: 플라스틱 – 서보유압 시험기로 고속에서 인장 성질 측정
  • ISO 527-1, ISO 527-2, ASTM D638:인장 성질 측정(변형률이 낮은 분야만 해당)
  • SAE J2749 Nov 2008: 폴리머의 고변형률 인장 시험
  • ISO 18872:
  • ISO 82568, ASTM D1822: 인장 충격 강도 측정(플라스틱)

시험 데이터 수집

고속 인장 시험에서는 더 정확한 하중 측정값을 얻기 위해 시편에 변형계를 장착하는 일이 많습니다.변형계는 탄성 변형에만 노출되는 시편의 특정 영역(앞면과 뒷면, 양면)에 부착합니다.변형계는 하프 브리지(half-bridge) 구성으로 대각선 배열입니다.측정 신호는 피에조 로드 셀의 하중 신호보다 훨씬 적은 신호 진동을 보입니다.
정확한 변형률 측정을 위해 시편의 시험 단면에 변형계를 부착할 수도 있습니다.이 경우 변형계는 쿼터 브리지 구성으로 사용합니다.시험 시간이 매우 짧으므로(단 몇 밀리초) 매우 빠른 측정 증폭기와 트랜시언트 메모리 카드가 필요합니다.

고속 인장 시험 제품

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