STUDY ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE UNNOTCHED AND NOTCHED SPECIMEN UNDER THE IMPACT TENSILE LOAD = 衝擊引張荷重下의 언노치 試片 및 노치 試片의 機械的性質에 關한 硏究
저자
Yum, Yung-Ha (Dept. of Mechanical Engineering, College of Engineering)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1966
작성언어
English
KDC
051.000
자료형태
학술저널
수록면
72-127(56쪽)
제공처
衝擊에 依해 機械 및 構造物이 破壞되는 경우가 大端히 많은데도 不拘하고, 衝擊荷重에 依한 動的破壞强度 및 그 變形에 關한 充分한 設計資料를 얻는다는 것은 極히 困難하다. 筆者는 衝擊荷重下의 鐵鋼材料에 對하여, 熱處理溫度의 影響과 衝擊性質의 關係를, 特히 노치(notch)試片 및 언노치(unnotch)試片에 對하여 考察하였다.
本 硏究는 (ⅰ) 衝擊에 依한 引張, (ⅱ) 衝擊에 依한 單純支持보의 impact bending(simple beam),(ⅲ) 衝擊에 依한 내다지보(cantilever)의 impact bending 等 一連의 衝擊試驗의 一部로서 實施하였다. 이들의 硏究에서 共通된 內容은 從來의 衝擊硏究와 다음과 같은 點에 差異가 있다.
1) 從來의 硏究^((1)~(6)(30))들은 一般으로 풀림(annealing)한 試片을 사용하였으며, 脆性에서 延性으로 옮겨지는 脆性遷移(brittle transition) 溫度를 100~800℃까지의 사이에서 變化시킨 것을 室溫에서 衝擊試驗하여 熱處理溫度와 衝擊性質과의 關係를 考察하였다
2) 普通의 衝擊試驗에서는 標準 notch를 가진 試片을 使用하였으나 實際의 構造物中에는 unnotch의 狀態가 많으므로 本 硏究에서는 notch試片 및 unnotch 試片을 使用하여 實驗하였고, 이들 사이의 衝擊特性의 相違도 考察하였다
3) 鐵鋼의 動荷重에 對한 衝擊性質을 靜荷重에서의 機械的 性質과 比較하기 위해 靜的 試驗도 施行하여 相互關係를 考察하였다. 本 硏究에서 試片은 軟鋼과 스프링鋼을 使用하였다.
從來의 많은 硏究者^((3),(4),(7),(8),(9))들이 衝擊性質을 評價할 때에는 얻어진 衝擊値에만 依存하였으며 動荷重에 依한 破壞過程을 取扱한 경우는 極히 드물다.
本 實驗에서는 oscilloscope 寫眞에 依해 衝擊荷重의 作動開始부터 試片의 破壞에 이르기까지의 動的擧動의 全體過程이 밝혀져 있어, 衝擊荷重一時間曲線, 衝擊應力, strain, 衝擊荷重의 作用時間等에 關한 機械的 性質 및 相互關係를 考察할 수가 있었다.
There are many examples of structural failures by impact under dyamic loading and therefore, many engineers are interested in the dynamic test. In spite of important problems for the structual design field under dynamic load, it is very difficult to obtain adequate data concerning with the stress and deformation for impact loading.
The purpose of the present experiment was to study the effect of tempering temperature after quenching for unnotched and notched spcimens under both impact tension and static tention. It will also provide a series of data on domestic spring steel and mild steel under dynamic and static load.
After this impact and static tensile test, there will follow a series of impact tests such as impact bending test of a simple beam and of a cantilever respectively. Some different characteristics exist between unnothed and notched specimens when impact and static load are employed. By comparing the mechanical properties of the notched specimen with those of the unnotched specimens, the worth of the unnotched specimen will be emphasized for the structural design.
Most of the previous investigators, such as R.H. Greaves and J.A. Jones^⑴ G.W. MacGregor and T.C. Fisher^⑵, D.J.MacAdam and R.W. Clyde^⑶, P.G. Jones^⑷, H.E. Davis, E.R Parker^⑸, and W. Felix^⑹ have used the annealed steel and tested it at low temperature to determine the transition point from brittleness to ductility. Brittle fracture is known to be formed for the most commerical steel at low temperature under the impact test and attention has been focused on the fractures from ductile to brittle. Previously most investigators applied only impact values to judging of the dynamic properties, and hence very little imformation has been provided regarding impact load-time relation that might be applied directly to the dynamic structural design. In this experiment, the taken oscillorgraphic photos show the whole processes of from the action of impact load to the instant of specimen failure, and dynamic characteristics for tensile specimen are clarified. In order to investigate the further relations of the static tension and the impact tests, the additional experiments were carried out under the same conditions. All specimens in this test were tempered from 100℃ to 800℃ after having been quenched. Experiments were carried out at room temperature after tempering, in order to clarify the various dynamic characteristics such as impact load-time recording, impact energy, period of loading, strain rate, and relations between the impact and the static tensile test. The results will serve for dynamic application of springs such as those used for automobile, rail-road vehicles and other dynamic structures.
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