최태훈 어떤 재료의 탄성계수를 산출하려면
인장강도 값으로 계산이 가능한지요.
탄성계수를 구하는 법을 아시는분은
꼭 좀 알려주십시요.
인장강도 값으로 계산이 가능한지요.
탄성계수를 구하는 법을 아시는분은
꼭 좀 알려주십시요.
최태훈님의 글
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어떤 재료의 탄성계수를 산출하려면
인장강도 값으로 계산이 가능한지요.
탄성계수를 구하는 법을 아시는분은
꼭 좀 알려주십시요.
----------------- [답 변] -------------------
일반적으로 재료의 탄성계수는 인장시험을 통하여 얻는 것으로 알고들 있습니다. 물론 그러지 못하는 것은 아닙니다만, 엄밀히 말하자면, 인장시험을 통한 탄성계수의 계산은 어디까지나 추정치일 뿐입니다.
사실 인장시험을 통하여 탄성영역의 직선이 아주 똑바르게 나오는 재료는 별로 없습니다. 그리고, 어디까지를 직선의 범주에 넣어야 하는가 하는 문제도 생기고 말입니다. 또한 항복강도에 자주 사용되는 0.2% 옵셋이란 것도 자꾸 사용하다보니 이것으로 하는것이 타당하다고들 하는 통상적인 값입니다.. 따라서 인장시험으로 탄성계수를 구하는 것은 상당히 위험한 일인 것입니다.
탄성계수는 영어로는 Elastic modulus이며, 처음 설명한 사람의 이름을 따서 Young`s Modulus라고 합니다. 그러면 영이란 분이 처음 탄성계수를 구할 때 어떻게 구했는가를 알아야 할 것입니다. 영이란 분은 음파를 이용하여 구하였습니다. 이 글을 보시는 분 들 중에서는 초음파를 이용한 비파괴검사 혹은 비파괴진단을 하시는 분들이 많으실 줄로 알고 있습니다. 이분들은 이해가 잘 되실것이며, 혹시 음파를 이용하여 영률 즉 탄성계수를 측정하고자 하시는 분들은 관련된 책자를 잘 찾아 보셔야 할 것입니다.
사실 국내에서 정확한(??, 어폐가 있는 문구입니다. 잘 이해하시기 바랍니다.) 신뢰성있는(??, 이것도 약간의 어폐가 있지요) 탄성계수를 구하는 기관은 거의 없습니다. 아마도 표준연구소에는 있을지 모르겠지만, 제가 합금개발할 때 주로 외국(저는 독일의 막스플랑크연구소에 보냈는데..)에 보내어서 신뢰성있는 탄성계수를 얻었던 기억이 납니다.
금속하시는 분들께선,, 물론 기계하시는 분들도 마찬가지이지만, 통상적으로 사용된다고 하더라도 그 의미 및 원래의 의이에 대해선 알고는 있어야 하지 않을까 생각합니다. 사실 저도 음파로 탄성계수를 구하는 정확한 절차라든가, 실제로 해본적은 없습니다. 저도 부끄럽네요.. 헤...
많이 돌아갔습니다만, 질문이.. 음.. 아.. 인장강도에서 구할수 있느냐구요..?? 인장강도라 함은 UTS(Ultimate tensile strength)이죠.. 그리고 제가 설명한 그리고, 위의 엔지니어분이 설명드린 내용에서는 Yield Strength이죠... 즉 항복강도, 또는 0.2% offset strength 이죠.. 즉, sigma = E epsilon 에서는 탄성범위내에서 이루어지는 것이기 때문에, 항복강도가 맞는 것이죠... 그러나 처음 인장곡선을 배울때를 생각해 보시면, 탄성한계(elastic limit)와 항복강도와는 다르다는 것이 생각나실 것입니다. 따라서 항복강도로도 탄성계수를 구하는 것은 엄밀히 따지자면, 맞는 말이 아니란 말씀입니다.
즉, 탄성한도로서 탄성계수를 계산해야 함은 물론입니다.
물론 이 모든 것들이 음파로서 구한 탄성계수가 아니기 때문에 비교치로서의 가치밖에 없는 것은 사실입니다만...
암튼 조그마한 도움이 되셨으면 합니다.
채홍이 씁니다.
최태훈님의 글
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어떤 재료의 탄성계수를 산출하려면
인장강도 값으로 계산이 가능한지요.
탄성계수를 구하는 법을 아시는분은
꼭 좀 알려주십시요.
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탄성계수는 힘과 변형과의 관계를 결정짓는 파라메타입니다.
따라서 인장강도와 탄성계수와는 아무관계가 없으며 인장강도로 탄성계수를 추정할 수 없습니다.
일례로 탄소강에서 열처리를 한것과 하지 않은 것은 인장강도가 확연히 다르지만 탄성계수는 거의 동일합니다.
따라서 탄성계수를 구하기 위해서는 재료시험기에서 시험을 통해 측정하시면 되고 일반적인 재료의 탄성계수는 재료역학책 테이블을 참조하시면 대부분 가능합니다.
감사합니다.
공지사항
따라서 실험적으로 인장시험에서 구할 수 있습니다.
인장시험에 사용되는 시험편의 규격은 KS 규격집에서 찾으시면 됩니다.
인장시험에서 P-d선도 또는 응력-변형률 선도를 구하여 초기의 직선구간의 기울기 값으로부터 탄성계수를 구하면 됩니다.