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역학적시험법 굽힘시험

굽힘시험

가늘고 긴 봉상 시험편을 2개의 지지점에 올려 놓고 일정한 속도로 횡 방향에서 하중을 가하여 구부려 파괴되기 까지의 응력과 변형을 구하는 시험법을 굽힘시험이라 한다. 측정하기 위한 시험기로는 일반적으로 유압식 Amsler형 만능 시험기 등이 쓰여지고 있다.

1. 시험법 규격

시험법으로는 <그림 2>와 같이 2m의 지지점에 단순히 지지되는 시험편의 중앙에 집중하중을 가하는 3점 굽힘방식만이 규격화 되어있다. 장방형 단면 시험편의 3점 굽힘 시험법에 대해서는 각국의 주요 규격의 주요 조건은 [표 3]에 나타나고 있다. JIS K6911에서는 [표 3]의 경우에 적층관이나 적층봉에 대한 규정이 있다.


  [ 그림2 ] 굴곡시험방법


          [ 표3 ] 주요 굽힘 시험법 규격 비교법

2. 시험에 관한 유의점

(1) 시험편을 제작함에 있어서 가늘고 긴 각주의 폭과 높이(즉 단면적)을 균일하게 하고 휘지않게 할 것 또 표면을 평활하게 하고 각 날의 직각도와 평해도를 좋게 하는 것이 중요하다.

(2) 시험편을 지지하는 지점의 선단 및 시험편의 중앙상부에서 부하를 걸기 위해 가입한 선단의 곡률은 각각의 규격에 의해 결정되고 있으며, 일반적으로 지점선단의 곡률의 커지면 굽힘강도는 커지고 그 곡률이 작아진다면 굽힘강도는 작아지는 경향이 있으므로 충분히 주의할 필요가 있다.

(3) 시험편을 지지하는 두 지점은 규정된 간격으로 장치할 것.

3. 특성치

굽힘강도는 시험력이 휘어 꺽여 파괴할 때의 파괴강도를 나타내고 장방형 단면 시험편의 경우에 다음 식으로 구한다.

ㆍ굽힘강도 = 3WL / 2bh2

ㆍ굽힘탄성율 = (W/Y) L3 / 4bh3

단, W : 파괴시의 하중(kg), (W/Y)

초기 세워둔 상태의 직선의 구배로 시험편의 단위 휨에 있어서 하중(kg/min), b, h, L은 [표 3]과 동일

4. 특성치에 미치는 시험조건의 영향

굽힘 특성치도 인장특성과 마찬가지로 시험편의 형상치수 등의 많은 인자의 영향을 받고 시험조건의 선정하는 방법에 따라 변화한다. 측정치의 변화가 적어지고 파단 또는 항목이 작은 변형이 일어나는 경우에 할 수 있는 가장 바람직한 시험조건으로서

ㆍ지점간의 거리 : L = 16h

ㆍ시험편의 폭 : b = 10h

ㆍ시험편의 높이 : h = 2~4mm

ㆍ시험속도 : N = zL2 / 6h(z=0.03)

이 예로 들어져 있다. 또 I1S R 175-1961은 [표 3]의 경우 굽힘시점에 있어서의 최대 휨 한도를 규정하고 있으며, 시험편 노이의 1.5배로 되는 경우는 시험을 중지하고 그대로의 응력을 구하는 것으로 되고 있는 점에 주의하지 않으면 안된다.

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출처 : 플라넷뉴스(http://www.plastics.kr)