KR100727107B1 - Specimen grip structure for pure shear - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 본 발명에 따른 순수전단 변형을 구현하기 위한 시편고정구조를 나타낸 정면 구성도;1 is a front configuration diagram showing a specimen fixing structure for implementing pure shear deformation according to the present invention;
도2는 본 발명의 시편고정구조에 의해 전단 변형을 구현할 때 시편에 가해지는 힘의 종류 및 방향 등을 보여주는 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the type and direction of the force applied to the specimen when the shear deformation by the specimen fixing structure of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
10A, 10B : 시편치구 12A, 12B : 힌지핀10A, 10B:
20A, 20B : 웨지그립 22A, 22B : 연결구20A, 20B:
24A, 24B : 몸체 30 : 시편24A, 24B: Body 30: Specimen
32 : 노치 40 : 쐐기32: notch 40: wedge
본 발명은 순수전단 변형을 구현하기 위한 시편고정구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1축 회전자유도를 부여하여 시편에 순수전단 변형이 구현될 수 있도록 구성된 시편고정구조에 관한 것이다.The present invention relates to a specimen fixing structure for implementing pure shear deformation, and more particularly, to a specimen fixing structure configured to impart uniaxial rotational freedom to implement pure shear deformation on a specimen.
일반적으로 전단 변형 특성을 테스트하기 위한 시험방법에는 여러 가지가 있으며, 이 중 만능시험기에서 흔히 사용되는 방법은 iosipescu 시험법으로 불리우는 면내 전단시험(in-plane shear test)이 있다.In general, there are a variety of test methods for testing the shear deformation characteristics, the most commonly used in the universal testing machine is the in-plane shear test (in-plane shear test) called the iosipescu test method.
이 시험의 시험법 및 시편형상은 ASTM C1292/D5379 등에 규정되어 있으며, 기본적으로 양방향 V-노치를 갖는 판상 시편을 시험기 구동축과 직각 방향으로 웨지그립(wedge grip)으로 고정시킨 후 압축하중을 가하여 45도 방향의 전단 변형을 집중시키는 것을 기본 원리로 한다.The test method and specimen shape of this test are specified in ASTM C1292 / D5379, etc .. Basically, plate specimens with bi-directional V-notches are fixed with wedge grips in a direction perpendicular to the test drive drive shaft, followed by compressive load. The principle is to concentrate the shear deformation in the direction of degrees.
이러한 종래의 전단 변형을 구현하기 위한 시편고정구조는 시편을 고정하는 부위의 축이 고정된 상태를 유지하면서 압축하중을 가하는 구성을 갖는 것으로, 변형량이 증가하는 경우에도 전단면이 강제 고정된다.Specimen fixing structure for implementing such a conventional shear deformation is to have a configuration to apply a compressive load while maintaining the fixed axis of the portion fixing the specimen, the shear surface is forcibly fixed even when the amount of deformation increases.
따라서, 종래의 시편고정구조를 이용하여 전단 변형 특성을 테스트하는 경우, 순수전단(Pure shear) 상태라기보다는 단순전단(Simple shear) 상태에 가까운 구조적 문제점에 의해 정확한 측정값을 얻을 수 없는 문제점을 갖는 것이었다.Therefore, when the shear deformation characteristics are tested using the conventional specimen fixing structure, accurate measurement values cannot be obtained due to structural problems close to the simple shear state rather than the pure shear state. Was.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 면내 전단시험을 수행할 때 시편을 고정하는 부위의 축에 1축 회전자유도를 부여하여 시편에 순수전단 변형이 구현될 수 있도록 하여 전단시험의 측정값에 대한 신뢰도를 향상시킨 순수전단 변형을 구현하기 위한 시편고정구조를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is to solve the above-described problems, the shear shear by providing a single-axis rotational freedom to the axis of the portion to hold the specimen when performing the in-plane shear test so that the shear shear deformation can be implemented in the specimen The objective is to provide a specimen clamping structure for implementing pure shear deformation with improved reliability of the test values.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은 만능시험기를 이용하여 iosipescu 시험법에 의한 면내 전단시험을 수행할 수 있도록 시편을 고정하기 위한 시편고정구조에 있어서, 서로 마주하는 방향으로 이동되는 상부 시편치구와 하부 시편치구를 가지며, 상기 상부 시편치구와 하부 시편치구를 연결하는 선을 기준으로 서로 마주하도록 배치되어 그 사이에 위치되는 시편을 고정하는 웨지그립은 상기 상부 시편치구와 하부 시편치구에 각각 힌지핀을 매개로 1축 회전 자유도를 갖도록 설치된 순수전단 변형을 구현하기 위한 시편고정구조를 특징으로 한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention in the specimen fixing structure for fixing the specimen to perform the in-plane shear test by the iosipescu test method using a universal testing machine, moving in the direction facing each other Wedge grip having an upper specimen jig and lower specimen jig, and arranged to face each other based on a line connecting the upper specimen jig and the lower specimen jig to fix the specimen located between the upper specimen jig and the lower specimen jig The jig is characterized by a specimen fixing structure for implementing pure shear deformation installed to have a one-axis rotational freedom through the hinge pin.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명에 따른 순수전단 변형을 구현하기 위한 시편고정구조를 나타낸 정면 구성도이다.1 is a front configuration diagram showing a specimen fixing structure for implementing pure shear deformation according to the present invention.
만능시험기에 장착되어 이동하며 iosipescu 시험법에 사용되는 시편치구는 2개가 한 쌍으로 이루어지며, 시편의 상부에 위치되는 상부 시편치구(10A)와 시편의 하부에 위치되는 하부 시편치구(10B)가 그것이다.The specimen jig used for the iosipescu test method, which is mounted on the universal testing machine, is composed of two pairs, and the
상기 상, 하부 시편치구(10A)(10B)는 서로 대칭되는 모양을 갖는다.The upper and
상기 시편치구(10A)(10B)는 서로 마주하는 단부에 힌지핀(12A)(12B)이 끼워지도록 구성되며, 전단용 웨지그립(20A)(20B)이 상기 힌지핀(12A)(12B)을 매개로 시편치구(10A)(10B)에 각각 회전 가능하게 결합된다.The
상기 전단용 웨지그립(20A)(20B)은 시편치구(10A)(10B)에 힌지핀(12A)(12B)을 매개로 회전 가능하게 결합되어 각각 하부 및 상부로 길게 뻗은 축 모양의 연결구(22A)(22B)와, 상기 연결구(22A)(22B)에 일체로 형성되고 대략의 'ㄷ'자 모양의 단면을 갖는 몸체(24A)(24B)를 포함한다.The
상기 몸체(24A)(24B)는 개방된 부위가 서로 마주하도록 도면의 좌, 우측에 각각 배치된다.The
상기 상부 시편치구(10A)에 연결된 웨지그립(20A)의 몸체(24A)는 개방된 부위를 이루는 내측 상부면이 수평하게 형성되고 하부면이 개방된 쪽으로 갈수록 상부면으로부터 멀어지는 경사를 갖도록 형성된다. 반대로, 상기 하부 시편치구(10B)에 연결된 웨지그립(20B)의 몸체(24B)는 개방된 부위를 이루는 내측 하부면이 수평하게 형성되고 상부면이 개방된 쪽으로 갈수록 하부면으로부터 멀어지는 경사를 갖도록 형성된다.The
상기 웨지그립(20A)(20B)의 사이에는 판상의 iosipescu 시편(30)이 끼워 설치되며, 상기 시편(30)은 중앙 부위의 상, 하부에 노치(32)가 형성된 통상의 모양의 갖는다.A plate-
그리고, 상기 시편(30)의 양측 단부는 웨지그립(20A)(20B)의 개방된 부위로 길게 연장된 모양을 가지며, 이 시편(30)의 상, 하부면 중 웨지그립(20A)(20B)의 몸체(24A)(24B) 내부에 경사를 갖도록 형성된 부위에 마주하는 면은 몸체(24A)(24B)와 쐐기(40)를 매개로 연결되고 다른 면은 몸체(24A)(24B)와 직접 밀착된다.In addition, both ends of the
이러한 구성을 갖는 시편고정구조를 이용하여 iosipescu 시험법에 의한 전단 변형 시험에 의하면 다음과 같은 작용을 갖는다.According to the shear deformation test by the iosipescu test method using the specimen fixing structure having such a configuration, it has the following effects.
만능시험기에 상부 및 하부 시편치구(10A)(10B)를 장착하고, 이 상부 및 하부 시편치구(10A)(10B)에 힌지핀(12A)(12B)을 매개로 웨지그립(20A)(20B)이 회전 가능하게 연결된다.The universal testing machine is equipped with upper and
그리고, 상기 웨지그립(20A)(20B)의 몸체(24A)(24B) 내부에 쐐기(40)를 매개로 시편(30)을 끼워 고정시킨다.Then, the
위와 같은 상태에서 만능시험기를 조작하여 상부 및 하부시편(10A)(10B)을 서로 가까워지는 방향으로 이동시키면 시편(30)에 힘이 가해지며, 이 힘은 시편(30)의 노치(32) 부위에서 전단력(T)으로 작용한다.When the upper and lower specimens (10A) and (10B) move in a direction closer to each other by operating a universal testing machine in the above state, a force is applied to the
이때, 시편치구(10A)(10B)에 힌지핀(12A)(12B)을 매개로 연결된 웨지그립(20A)(20B)은 힌지핀(12A)(12B)을 중심으로 회전하려는 힘(F1)(F2)을 받으며, 이 힘은 도1에 도시된 것처럼 상부 시편치구(10A)에 웨지그립(20A)을 연결시키는 힌지핀(12A) 부위와, 하부 시편치구(10B)에 웨지그립(20B)을 연결시키는 힌지핀(12B) 부위에 각각 반시계 방향으로 작용한다.At this time, the
그리고, 이러한 힘(F1)(F2)은 시편(30)에도 영향을 미치며, 도2에 도시된 것처럼 시편(30)의 우측 부위, 즉 상부 시편치구(10A)에 연결된 웨지그립(20A)에 의해 지지된 부위에는 시계 방향으로 작용하며, 시편(30)의 좌측 부위, 즉 하부 시편치구(10B)에 연결된 웨지그립(20B)에 의해 지지된 부위에는 반시계 방향으로 작용한다.And, this force (F1) (F2) also affects the
즉, 시편(30)을 지지하는 웨지그립(20A)(20B)이 힌지핀(12A)(12B)에 의해 1축 회전자유도를 갖도록 시편치구(10A)(10B)에 연결됨으로써 시편(30)의 전단 변형량이 증가함에 따라 발생되는 전단면 회전을 시편치구(10A)(10B)의 좌, 우 이동없이 수용할 수 있으며, 이는 종래의 시험 구조에서는 얻기 어려웠던 순수전단 상태를 얻을 수 있어 시험의 정확성 및 신뢰성이 향상된다.That is, the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 순수전단 변형을 구현하기 위한 시편고정구조에 의하면, 면내 전단시험을 수행할 때 시편을 고정하는 부위의 축에 1축 회전자유도를 부여하여 시편의 순수전단 변형을 구현할 수 있어 시험의 정확성 및 신뢰성이 향상되는 우수한 효과를 갖는다.According to the specimen fixing structure for implementing the pure shear deformation according to the present invention as described above, when the in-plane shear test is carried out to give a uniaxial rotational freedom to the axis of the portion to hold the specimen to implement the pure shear deformation It can have an excellent effect of improving the accuracy and reliability of the test.
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