[스크랩] 압축시험이란?

압축시험은 누르는 하중을 받는 재료의 거동을 보는 시험이다. 시편을 누르면서 하중과 변형량을 기록하게 되며 이를 응력 대 변형의 그래프로 나타내며 흔히 S-S 선도 혹은 stress-strain diagram 이라고 부르며 여기서 탄성한계(elastic limit), 비례한도(proportional limit), 항복점(yield point), 항복강도(yield strength) 그리고 어떤 재료에서는 압축강도(compressive strength)를 구하기도 한다.

압축시험은 왜 하는가?

ASM Handbook^®, Volume 8의 Mechanical Testing and Eval!uation 에 "축방향의 압축시험은 재료의 소성유동 거동과 연성파괴 한도를 측정할 수 있는 좋은 방법이다" (Axial compression testing is a useful procedure for measuring the plastic flow behavior and ductile fracture limits of a material)라고 언급되어있다. 소성유동 거동의 측정을 위해서는 마찰이 없는 시험이 되어야하며 연성파괴 한도의 측정은 마찰이 있을 때 압축으로 불거져 나온 부위(barrel)의 형태와 그 중앙부에서의 응력과 변형 상태를 이용한다. 

 

축방향의 압축시험은 또한 취성재료나 연성이 낮은 재료의 탄성 및 압축 파괴 특성을 측정하는데 유용하다. 어떤 경우라도 큰 L/D 비를 가진 시편을 사용하면 시편의 찌그러짐, 즉 버클링(buckling)이나 전단변형을 방지할 수 있다.

위의 그래프는 마찰의 정도와 L/D 차이에 따른 압축시험의 경향을 보여준다.

 

압축시험의 변형 모드

 

위의 그림은 압축시험에서의 다양한 변형모드를 보여준 것이다. (a) L/D > 5 일때의 버클링, (b) L/D > 2.5 일때 전단변형 (c) L/D > 2 이고 접촉면에 마찰이 존재할 때의 이중 barreling, (d) L/D < 2 이고 접촉면에 마찰이 존재할 때의 barreling (e) L/D < 2 이고 접촉면에 마찰이 존재할 때의 균일압축, (f) 가공연화(work-softening)에 기인하는 불안정 압축

 

아래와 같은 재료들이 흔히 압축시험에 이용된다.

• 콘크리트
• 금속
• 플라스틱
• 세라믹
• 복합재료
• 골판지

출처 : 재료시험

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