KR101444300B1 - Inertia Split type Test Property Measurement Apparatus - Google Patents

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KR101444300B1 KR1020120115857A KR20120115857A KR101444300B1 KR 101444300 B1 KR101444300 B1 KR 101444300B1 KR 1020120115857 A KR1020120115857 A KR 1020120115857A KR 20120115857 A KR20120115857 A KR 20120115857A KR 101444300 B1 KR101444300 B1 KR 101444300B1
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박정수
허훈
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Abstract

본 발명의 관성 분리형 시편 물성 측정장치는 총신(20)에 공급된 압축공기의 압력증가로 전진 이동하고, 총신(20)을 벗어나지 않는 위치에서 정지하며, 정지에 따른 관성력을 받아 총신(20)에서 발사되는 충격봉(40)을 갖춘 관성충격기로 구성됨으로써, 금속재질에 비해 기계적 임피던스(Mechanical Impedance)가 상대적으로 동등한 물성을 갖는 시편은 물론 상대적으로 극히 작은 시편에서도 어떠한 부품 교체 없이도 충돌시험이 수행될 수 있고, 특히 시편의 물성에 관계없이 항상 사각파에 가까운 응력파(Stress Wave)가 획득되는 특징을 갖는다.The inertial separated specimen material property measuring apparatus of the present invention moves forward by increasing the pressure of the compressed air supplied to the barrel 20 and stops at a position not leaving the barrel 20, And the inertia impactor with the impacting rods 40 that are fired, it is possible to carry out the collision test without any parts replacement even in relatively small specimens as well as specimens having mechanical impedances comparable to those of metal materials And a stress wave close to a square wave is always obtained irrespective of the physical properties of the specimen.

Description

관성 분리형 시편 물성 측정장치{Inertia Split type Test Property Measurement Apparatus}Technical Field [0001] The present invention relates to an inertia split type material property measuring apparatus,

본 발명은 시편 물성 측정장치에 관한 것으로, 특히 금속재질에 비해 기계적 임피던스(Mechanical Impedance)가 상당히 작은 시편에서도 어떠한 부품교체없이 항상 사각파에 가까운 응력파가 획득될 수 있는 관성 분리형 시편 물성 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a specimen physical property measuring apparatus, and more particularly, to an inertially separated specimen physical property measuring apparatus capable of always obtaining a stress wave close to a square wave without any component replacement even when a mechanical impedance is considerably smaller than a metal material .

일반적으로 재료의 고속압축물성을 획득하기 위한 예로서, 충돌 시 생성되는 응력파를 이용하는 방식이 있다.Generally, as an example for obtaining high-speed compression properties of a material, there is a method using a stress wave generated in a collision.

이러한 방식은 고속으로 발사되는 충격봉(Striker Bar)과 함께 충격봉(Striker Bar)의 이동선상으로 입력봉(Incident Bar)이 구비되고, 입력봉(Incident Bar)에 충격봉(Striker Bar)을 강제로 충돌 시킬 때 출력봉(Transmit Bar)에 전달되는 응력파(Stress Wave)를 검출한 후, 검출된 응력파(Stress Wave)를 이용함으로써 높은 변형률속도에서 시편 재료의 물성을 획득하는 방식이다.In this method, an incident bar is provided on the moving line of a striker bar together with a striker bar that is fired at a high speed, and a striker bar is forced to an incident bar. , The stress wave transmitted to the output bar is detected and then the stress wave is used to obtain the property of the specimen material at a high strain rate.

이의 대표적인 시험장비로 홉킨슨바 시험기(Split Hopkinson Pressure Bar)가 있다.Its representative test equipment is the Hopkinson Pressure Bar.

그러므로, 상기 홉킨슨바 시험기(Split Hopkinson Pressure Bar)는 공압을 이용한 가속에 의해 원하는 속도를 발사되는 충격봉(Striker Bar)과, 충격봉(Striker Bar)에 의한 충돌로 물성을 획득하고자 하는 시편과 충돌하는 입력봉(Incident Bar)과, 입력봉(Incident Bar)을 통해 응력파(Stress Wave)가 검출되는 출력봉(Transmit Bar)으로 구성된다.Therefore, the Split Hopkinson Pressure Bar can be used for a collision between a striker bar that is fired at a desired speed by acceleration using pneumatic pressure and a specimen for acquiring physical properties by collision with a striker bar. And an output bar through which the stress wave is detected through an incidence bar.

이에 더해, 상기 홉킨슨바 시험기(Split Hopkinson Pressure Bar)에서는 충격봉(Striker Bar)이 원하는 속도를 가속됨이 중요하고, 이를 위해 가속구간을 제공해주는 총신(Gun Barrel)이 더 구비된다.In addition, in the Hopkinson Pressure Bar, it is important that the striker bar is accelerated to a desired velocity, and a gun barrel for providing the acceleration zone is further provided.

특히, 상기 충격봉(Striker Bar)과 상기 총신(Gun Barrel)은 그 결합구조가 매우 중요한데, 이는 충격봉(Striker Bar)이 입력봉(Incident Bar)과 일직선상에서 충돌하여야 하고 무엇보다도 충격봉(Striker Bar)이 시편에 전달되는 응력파(Stress Wave)에 간섭을 주지 않아야 한다.Particularly, the structure of the striker bar and the gun barrel is very important because the striker bar must collide with the incident bar in a straight line, Bar shall not interfere with the stress wave transmitted to the specimen.

만약, 응력파(Stress Wave)가 간섭을 받아 사각파에 가까운 선도를 얻지 못하게 되면, 시편 재료의 고속압축물성을 물성을 정확하게 획득할 수 없게 된다. If a stress wave is interfered and a line approximate to a square wave is not obtained, the high-speed compression property of the sample material can not be obtained accurately.

그러므로, 상기 홉킨슨바 시험기(Split Hopkinson Pressure Bar)에서 충격봉(Striker Bar)과 총신(Gun Barrel)의 결합구조는 충격봉(Striker Bar)의 둘레에 기계적 임피던스가 작은 소재인 플라스틱 부시(bush)를 고정시켜 줌으로써, 충격봉(Striker Bar)과 입력봉(Incident Bar) 및 출력봉(Transmit Bar)이 모두 일직선상을 유지시키는 방식을 적용한다.Therefore, in the Hopkinson Pressure Bar, a combination structure of a striker bar and a gun barrel may include a plastic bush having a small mechanical impedance around the impact bar. The striker bar, the incident bar, and the output bar are maintained in a straight line.

국내특허공개10-2011-0126767(2011년11월24일)Korean Patent Publication No. 10-2011-0126767 (November 24, 2011)

하지만, 홉킨슨바 시험기(Split Hopkinson Pressure Bar)는 시편의 기계적 임피던스에 따라 입력봉(Incident Bar)이 그에 적합한 재질로 교체되어야 하는 불편이 있다.However, the Split Hopkinson Pressure Bar is inconvenient because the mechanical impedance of the specimen must be replaced with an appropriate material for the Incident Bar.

일례로, 물성을 측정하려는 시편의 기계적 임피던스가 금속 소재와 동등하거나 또는 그 차가 상대적으로 크지 않은 경우 금속(머레이징 강)재질의 입력봉(Incident Bar)이 적용되는 반면, 물성을 측정하려는 시편의 기계적 임피던스가 금속 소재에 비하여 상대적으로 상당히 작은 경우에 플라스틱재질의 입력봉(Incident Bar)이 적용되어야 한다.For example, if the mechanical impedance of a specimen to be measured is equal to or less than that of a metal material, an incident bar made of metal (ie, a moving steel) is applied. On the other hand, If the impedance is relatively small compared to the metal material, a plastic-made input bar should be applied.

이러한 입력봉(Incident Bar)의 교체는 생산성을 저하시킬 수밖에 없다.Replacement of such an incident bar will inevitably reduce productivity.

그러나, 보다 큰 한계는 물성을 측정하려는 시편의 기계적 임피던스가 금속 소재에 비하여 상대적으로 상당히 작은 경우, 홉킨슨바 시험기(Split Hopkinson Pressure Bar)를 통해 얻은 응력파(Stress Wave)에 대한 신뢰성을 가질 수 없는데 있다.However, the larger limit is that the mechanical impedance of the specimen to be measured is relatively small compared to the metal material and can not be relied on for the stress wave obtained from the Hopkinson Pressure Bar have.

이는, 플라스틱재질의 입력봉(Incident Bar)이 적용되면, 충격봉(Striker Bar)과 이에 고정된 플라스틱 부시의 임피던스가 유사해 짐으로써 플라스틱 부시로 전파되는 응력파(Stress Wave)를 무시할 수 없게 되며 결국 입력파에 간섭현상이 발생하여 출력봉(Transmit Bar)에서 발생되는 응력파(Stress Wave)는 사각파에 가까워 질 수 없음에 기인된다.This is because, when a plastic input rod is applied, the impedance of the striker bar and the fixed plastic bush become similar to each other, so that the stress wave propagating to the plastic bush can not be ignored As a result, an interference phenomenon occurs in the input wave, and the stress wave generated in the transmission bar can not be approximated to a square wave.

그러므로, 홉킨슨바 시험기(Split Hopkinson Pressure Bar)는 금속(머레이징 강)재질의 입력봉(Incident Bar)이 적용되더라도 사각파에 가까운 응력파(Stress Wave)를 얻을 수 있는 시편에 대해서만 적용될 수밖에 없다.Therefore, the Split Hopkinson Pressure Bar can only be applied to specimens that can obtain a stress wave close to a square wave, even if a metal (maraging steel) input rod is applied.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 금속재질에 비해 기계적 임피던스(Mechanical Impedance)가 상대적으로 동등한 물성을 갖는 시편은 물론 상대적으로 극히 작은 시편에서도 어떠한 부품 교체 없이도 충돌시험이 수행될 수 있고, 특히 시편의 물성에 관계없이 항상 사각파에 가까운 응력파(Stress Wave)가 획득될 수 있는 관성 분리형 시편 물성 측정장치를 제공하는데 목적이 있다. In view of the above, the present invention, which has been invented in view of the above, is capable of performing a collision test without replacing any parts even in relatively small specimens as well as specimens having mechanical impedances comparable to those of a metal material And an object of the present invention is to provide an inertial separation type specimen property measuring apparatus capable of always obtaining a stress wave close to a square wave irrespective of the physical properties of the specimen.

또한, 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 시편의 크기에 따른 타격봉(Striker Bar)의 교체 시에도 총신(Gun Barrel)에 대한 어떠한 변경도 요구되지 않음으로써, 하나의 총신(Gun Barrel)을 이용해 다양한 크기의 충격봉(Striker Bar)이 운영될 수 있는 관성 분리형 시편 물성 측정장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, according to the present invention, which has been taken into consideration in view of the above, no change is required to the gun barrel even when the striker bar is replaced according to the size of the specimen, The present invention also provides an inertial separation type specimen property measuring apparatus capable of operating a striker bar of various sizes using an ultrasonic probe.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관성 분리형 시편 물성 측정장치는 압축공기를 공급받고, 한쪽으로 개방된 출구를 갖는 챔버가 형성된 총신과; According to another aspect of the present invention, there is provided an inertially separated specimen material property measuring apparatus comprising: a barrel having a chamber provided with compressed air and having an outlet opened to one side;

상기 챔버에 삽입된 상태에서 상기 압축공기의 압력증가로 상기 챔버의 축 길이를 따라 이동하고, 상기 챔버의 축 길이를 벗어나지 않는 위치에서 이동이 정지되며, 정지에 따른 관성력을 받아 상기 총신에서 외부로 발사되는 관성충격기와;The chamber is moved along the axial length of the chamber by increasing the pressure of the compressed air in the state of being inserted into the chamber, the movement is stopped at a position not exceeding the axial length of the chamber, An inertial impactor fired;

상기 관성충격기와 일직선상으로 배열되고, 상기 관성충격기와 충돌로 시편에 충격을 가해 사각파 형상의 응력파(Stress Wave)를 생성시켜주는 충격시험대;An impact test unit arranged in a straight line with the inertial impactor and generating a square wave stress wave by impacting the specimen with the inertial impactor;

가 포함된 것을 특징으로 한다.Is included.

상기 관성충격기는 상기 총신의 챔버내경과 접촉된 상태로 이동되는 소켓과, 상기 소켓의 이동을 정지시키도록 상기 총신에 결합되어 상기 챔버로 위치되는 스토퍼와, 상기 소켓의 정지에 따른 관성력을 받아 상기 소켓에서 분리된 후 상기 총신으로부터 외부로 발사되어 상기 충격시험대와 충돌하는 충격봉으로 구성된다.Wherein the inertia impactor includes a socket that is moved in contact with the inner diameter of the chamber of the barrel, a stopper that is coupled to the barrel and stops at the barrel to stop movement of the barrel, And a shock bar which is separated from the socket and fired to the outside from the barrel to collide with the impact test bench.

상기 소켓에는 상기 충격봉이 끼워지도록 개구된 출구를 형성한 실린더챔버가 형성된다.A cylinder chamber is formed in the socket to form an outlet through which the impact rod is inserted.

상기 실린더챔버는 실린더바디에 형성되고, 상기 실린더바디에는 상대적으로 큰 직경을 갖는 적어도 1개 이상의 플랜지가 일체로 형성되며, 상기 플랜지는 상기 총신의 챔버 내면과 접촉된다.The cylinder chamber is formed in the cylinder body, and at least one flange having a relatively large diameter is integrally formed in the cylinder body, and the flange is in contact with the inner surface of the chamber of the barrel.

상기 플랜지는 상기 실린더바디의 양쪽끝에서 각각 형성된다.The flange is formed at both ends of the cylinder body.

상기 충격봉은 상기 소켓에 형성된 실린더챔버에 끼워지고, 상기 실린더챔버의 길이에 비해 상대적으로 긴 길이로 이루어진다.The impact rod is fitted in a cylinder chamber formed in the socket and has a length relatively longer than the length of the cylinder chamber.

상기 스토퍼는 상기 총신을 원주방향에서 관통해 상기 챔버로 위치되고, 등간격 배열를 이루는 다수로 구성된다.The stopper is located in the chamber through the barrel in the circumferential direction and is composed of a plurality of equally spaced arrangements.

상기 스토퍼는 외주면으로는 숫나사(External Thread)가 형성되고, 상기 숫나사는 상기 총신에 뚫려 상기 챔버와 연통되는 위치홀의 내주면으로 형성된 암나사(Internal Thread)와 체결된다.An external thread is formed on the outer circumferential surface of the stopper, and the male thread is fastened to an internal thread formed on the inner circumferential surface of the position hole communicating with the chamber through the barrel.

상기 충격시험대는 상기 관성충격기를 이루는 소켓의 이동 정지에 따른 관성력을 받아 상기 소켓에서 분리된 후 상기 총신으로부터 외부로 발사되는 충격봉과 일직선상으로 배열되어 충돌하는 입력봉과, 상기 입력봉과 일직선상으로 배열된 상태에서 상기 입력봉이 가하는 충격을 받는 출력봉과, 상기 출력봉에 가해진 충격을 완충 흡수하는 완충기와, 상기 입력봉과 상기 출력봉으로부터 응력파(Stress Wave)를 검출하는 응력파검출기로 구성되며, 상기 입력봉과 상기 출력봉사이로 시편이 위치된다.The impact test stand comprises an input rod which is received in an inertia force due to the stop of movement of the socket constituting the inertial impactor and collides with the impact rod which is separated from the socket and fired to the outside from the barrel and arranged in a straight line, And a stress wave detector for detecting a stress wave from the input rod and the output rod, wherein the stress wave detector detects the stress wave from the input rod and the output rod, The specimen is positioned with the input rod and the output servomechanism.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관성 분리형 시편 물성 측정장치는 압축공기를 발생시켜 공급하는 에어인젝터와; According to another aspect of the present invention, there is provided an inertial separated specimen property measuring apparatus comprising: an air injector for generating and supplying compressed air;

상기 에어인젝터에서 압축공기를 공급받아 압력이 증가되는 총신의 챔버에 삽입된 상태에서 상기 압축공기의 압력증가로 상기 챔버의 축 길이를 따라 이동하고, 상기 챔버의 축 길이를 벗어나지 않는 위치에서 이동이 정지되며, 정지에 따른 관성력을 받아 상기 총신에서 외부로 발사되는 관성충격기로 이루어진 발사대와;Wherein the air injector moves along the axial length of the chamber by increasing the pressure of the compressed air while being inserted into the chamber of the barrel in which the pressure is increased by receiving the compressed air from the air injector, And an inertial impactor which is received by an inertial force caused by the stop and is emitted from the barrel to the outside;

상기 관성충격기에 일직선상으로 배열되어 상기 관성충격기와 충돌하는 입력봉과, 상기 입력봉과 함께 시편을 잡아주고 일직선상으로 배열 충격봉과, 상기 충격봉에 가해진 충격을 완충 흡수하는 완충기와, 상기 입력봉과 상기 충격봉으로부터 응력파(Stress Wave)를 검출하는 응력파검출기로 이루어진 충격시험대;A shock absorber for shock absorbing the impact applied to the impact rod, a shock absorber arranged in a straight line on the inertia impactor and colliding with the inertia impactor, a shock absorber for holding the specimen together with the input rod and arranged in a straight line, An impact test stand comprising a stress wave detector for detecting a stress wave from the impact rod;

가 포함된 것을 특징으로 한다.Is included.

상기 관성충격기는 상기 챔버에 삽입된 상태에서 상기 압축공기의 압력증가로 상기 챔버의 축 길이를 따라 이동하는 소켓과, 상기 챔버의 축 길이를 벗어나지 않는 위치에서 상기 소켓의 이동을 정지시키는 스톱퍼와, 상기 소켓의 정지에 따른 관성력을 받아 상기 소켓에서 분리된 후 상기 챔버의 개방된 출구로부터 외부로 발사되는 충격봉으로 구성되고, 상기 충격봉은 상기 입력봉과 충돌한다.Wherein the inertia impactor includes a socket which moves along the axial length of the chamber by increasing the pressure of the compressed air when the inertial impactor is inserted into the chamber, a stopper stopping the movement of the socket at a position not exceeding the axial length of the chamber, And an impact rod which is separated from the socket by an inertial force resulting from the stop of the socket and then is emitted to the outside from an open outlet of the chamber, and the impact rod collides with the input rod.

상기 발사대에는 할로겐광원(Halogen Light)을 조사하는 광원조사기와, 속도를 검출하는 속도검출기가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.The launching platform may further include a light source irradiating a halogen light source and a velocity detector for detecting the velocity.

이러한 본 발명은 기계적 임피던스(Mechanical Impedance)가 상대적으로 크게 작은 시편에 대한 충돌시험에서도 응력파(Stress Wave)에 영향을 줄 수 있는 간섭현상이 차단됨으로써 시편의 임피던스 물성에 관계없이 항상 사각파에 가까운 응력파(Stress Wave)가 획득될 수 있고, 획득된 응력파(Stress Wave)의 신뢰성이 크게 높아지는 효과가 있다.The present invention prevents the interference phenomenon that may affect the stress wave even in the impact test on a specimen having a relatively small mechanical impedance, so that it is always close to a square wave regardless of the impedance properties of the specimen A stress wave can be obtained and the reliability of the obtained stress wave is greatly increased.

또한, 본 발명은 고속압축물성을 획득하기 위한 시편의 물성이 다르더라도 어떠한 부품 교체 없이도 사각파에 가까운 응력파(Stress Wave)가 획득됨으로써, 시험수행 과정의 편리함과 함께 생산성 및 적용성도 크게 향상되는 효과도 있다.In addition, even if the physical properties of the specimen for obtaining high-speed compression properties are different, the present invention can obtain a stress wave close to a square wave without any parts replacement, thereby improving the productivity and applicability There is also an effect.

또한, 본 발명은 시편의 크기가 달라지더라도 충돌 부품만을 교체할 뿐 발사를 위한 총신(Gun Barrel)에 대한 어떠한 변경도 요구되지 않음으로써, 하나의 총신(Gun Barrel)으로도 다양한 크기의 충격봉(Striker Bar)이 운영될 수 있는 효과도 있다.In addition, since the present invention does not require any change to the gun barrel for changing the size of the test piece but only the impact parts are replaced, it is possible to use a single gun barrel (Striker Bar) can be operated.

도 1은 본 발명에 따른 관성 분리형 시편 물성 측정장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 관성 분리형 시편 물성 측정장치의 발사대 구성도이며, 도 3은 도 2의 발사대의 총신과 함께 구성된 관성분리기의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 관성 분리형 시편 물성 측정장치를 이용한 유한요소모델로 해석된 응력파(Stress Wave)의 선도이며, 도 5는 본 발명에 따른 관성 분리형 시편 물성 측정장치의 작동상태이고, 도 6은 본 발명에 따른 관성 분리형 시편 물성 측정장치에서 측정된 응력파(Stress Wave)선도이며, 도 7과 도 8은 각각 다른 발사압력에 의한 응력파(Stress Wave)선도의 예이며, 도 9는 본 발명에 따른 관성 분리형 시편 물성 측정장치에서 획득된 응력-변형율선도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of an inertial separation type specimen physical property measuring apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of an inertial separation type specimen physical property measuring apparatus according to the present invention, FIG. 3 is an inertia FIG. 4 is a diagram showing a stress wave analyzed by a finite element model using the inertial separated specimen material property measuring apparatus according to the present invention, and FIG. FIG. 6 is a stress wave diagram measured by the inertial separated specimen material property measuring apparatus according to the present invention, and FIGS. 7 and 8 are graphs showing stress wave diagrams 9 is a stress-strain diagram obtained in an apparatus for measuring inertial separating specimen properties according to the present invention.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.

도 1은 본 실시예에 따른 관성 분리형 시편 물성 측정장치의 구성을 나타낸다.Fig. 1 shows the configuration of an inertial separation type specimen physical property measuring apparatus according to the present embodiment.

도시된 바와 같이, 관성 분리형 시편 물성 측정장치는 에어인젝터(2)를 통해 압축공기를 공급받는 발사대(1)와, 발사대(1)의 축중심과 일직선상으로 배열되어 응력파(Stress Wave)를 발생시키는 충격시험대(7)와, 발사대(1)로 할로겐광원(Halogen Light)을 조사하는 광원조사기(8)와, 발사대(1)의 속도를 검출하는 속도검출기(9)와, 충격시험대(7)에서 발생된 응력파(Stress Wave)를 검출하는 응력파검출기(10)로 구성된다.As shown in the figure, the inertial separated specimen material property measuring apparatus includes a launching unit 1 for receiving compressed air through the air injector 2, a pressure sensor 1 for detecting a stress wave by being arranged in a straight line with the axis center of the launching unit 1, A light source irradiator 8 for irradiating a halogen light source to the launching platform 1, a velocity detector 9 for detecting the velocity of the launching platform 1, an impact test bench 7 And a stress wave detector 10 for detecting a stress wave generated in the stress wave detector 10.

상기 발사대(1)는 에어인젝터(2)에 연결되어 압축공기를 공급받는 챔버가 개방된 출구를 형성한 총신(20, Gun Barrel)과, 총신(20)의 챔버에서 전진 이동하다 정지됨으로써 증가된 관성력으로 총신(20)에서 발사가 이루어지는 관성충격기로 구성된다.The launching platform 1 includes a gun barrel 20 connected to the air injector 2 and forming an outlet through which a chamber for receiving compressed air is opened and a gun barrel 20, And an inertia impactor in which the gun barrel 20 is fired by inertial force.

상기 관성충격기는 총신(20)의 챔버에 삽입되어 챔버내 공압 증가로 전진 이동되는 소켓(30)과, 소켓(30)의 정지에 의한 관성력으로 소켓(30)에서 분리되어 총신(20)을 빠져나가는 충격봉(40,Striker Bar)과, 총신(20)의 챔버 내부에서 소켓(30)을 구속해 정지시키는 스토퍼(50)로 구성된다.The inertial impactor is inserted into a chamber of the barrel 20 and is moved forward by an increase in pneumatic pressure in the chamber. The inertial impactor is separated from the socket 30 by an inertial force caused by stopping the socket 30, An outgoing impact bar 40 and a stopper 50 for restraining and stopping the socket 30 in the chamber of the barrel 20. [

상기 에어인젝터(2)는 공기를 압축하여 압축공기로 만들고, 압축공기를 총신(20)의 챔버로 공급하도록 구성된다.The air injector 2 is configured to compress the air into compressed air, and to supply compressed air to the chamber of the barrel 20.

상기 충격시험대(7)는 발사대(1)의 축중심과 일직선상으로 배열된 상태에서 발사대(1)의 총신(20)을 빠져나오는 충격봉(40)과 충돌하는 입력봉(3, Incident Bar)과, 입력봉(3)의 축중심과 일직선상으로 배열된 상태에서 입력봉(3)이 가하는 충격을 받는 출력봉(4, Transmit Bar)과, 입력봉(3)과 출력봉(4)사이에 위치된 시편(5)과, 출력봉(4)에 가해진 충격을 완충흡수하는 완충기(6)로 구성된다.The impact test bench 7 comprises an input bar 3 which collides with the impact bar 40 which is out of the barrel 20 of the launching platform 1 in a state of being aligned with the axis of the launch bar 1, An output bar 4 receiving an impact applied by the input rod 3 in a state of being aligned with the axis center of the input rod 3 and an output bar 4 between the input rod 3 and the output rod 4 And a shock absorber 6 for buffering and absorbing the shock applied to the output rod 4. [0050]

상기 입력봉(3)과 상기 출력봉(4)은 충격기 및 시편 물성특성에 따라 여러 제질로 이루어지며, 출력봉(4)의 직경크기를 기준으로 할 때 모두 동일한 직경크기로 이루어진다.The input rod 3 and the output rod 4 are made of various materials depending on the characteristics of the impactor and the specimen. All of the input rod 3 and the output rod 4 have the same diameter as the diameter of the output rod 4.

상기 시편(5)은 응력파(Stress Wave)를 이용해 고속압축물성을 획득하기 위한 시험 재료를 의미한다.The test piece 5 refers to a test material for obtaining a high-speed compression property by using a stress wave.

상기 완충기(6)는 스프링과 같은 탄성부재를 포함한다.The shock absorber 6 includes an elastic member such as a spring.

상기 응력파검출기(10)는 응력파발생기(7)의 입력봉(3)과 출력봉(4)에 연결되고, 충격봉(40)과 충돌됨에 따른 입력봉(3)과 출력봉(4)의 연속적인 충격 상태로부터 생성되는 시편(5)의 응력파(Stress Wave)를 검출한다.The stress wave detector 10 is connected to the input rod 3 and the output rod 4 of the stress wave generator 7 and is connected to the input rod 3 and the output rod 4, The stress wave of the test piece 5 generated from the continuous impact state of the test piece 5 is detected.

한편, 도 2는 본 실시예에 따른 발사대(1)의 구성을 나타낸다.On the other hand, Fig. 2 shows the configuration of the launch pad 1 according to the present embodiment.

도시된 바와 같이, 총신(20)에는 소정의 직경(D)을 갖는 챔버가 축방향으로 형성되며, 상기 챔버는 에어인젝터(2)가 연결되지 않은 부위로 개방된 출구를 형성한다.As shown, a chamber having a predetermined diameter D is formed in the barrel 20 in the axial direction, and the chamber forms an open outlet to a portion to which the air injector 2 is not connected.

또한, 상기 총신(20)에는 챔버와 연통되는 위치홀(21)이 90도(a)의 간격으로 4개를 쌍으로 형성되며, 상기 위치홀(21)에 각각 스토퍼(50)가 결합됨으로써 관성충격기의 정지 시 하중의 편중 없이 정지 충격을 받을 수 있다.The barrel 20 is provided with a pair of positioning holes 21 communicating with the chamber at intervals of 90 degrees and a stopper 50 coupled to the positioning holes 21, When the impacting machine stops, it can receive a stopping impact without gravity load.

그리고, 상기 위치홀(21)의 형성 위치는 관성충격기가 충분한 가속이 이루어진 후 관성충격기로부터 충격봉(40)이 설정된 속도로 분리될 수 있는 위치이다.The position hole 21 is formed at a position where the impact rod 40 can be separated from the inertial impactor at a predetermined speed after the inertial impactor is sufficiently accelerated.

통상, 상기 위치홀(21)의 형성 위치는 관성 분리형 시편 물성 측정장치의 사양에 의해 결정된다.Normally, the formation position of the position hole 21 is determined by the specifications of the inertial separation type specimen property measuring apparatus.

또한, 상기 총신(20)의 챔버에는 관성충격기를 구성하는 소켓(30)과 충격봉(40)이 서로 결합된 상태로 수용된다.In the chamber of the barrel 20, the socket 30 constituting the inertial impactor and the impact bar 40 are accommodated in a state of being coupled to each other.

도 3은 실시예에 따른 관성충격기를 이루는 소켓(30)과 충격봉(40) 및 스토퍼(50)의 구성을 나타낸다.3 shows the construction of the socket 30, the impact rod 40 and the stopper 50 constituting the inertia impactor according to the embodiment.

도시된 바와 같이, 상기 소켓(30)은 실린더바디(31)와, 실린더바디(31)의 일측에서 실린더바디(31)에 비해 상대적으로 큰 직경을 이루는 후단플랜지(32)와, 실린더바디(31)의 타측에서 실린더바디(31)에 비해 상대적으로 큰 직경을 이루는 선단플랜지(33)와, 후단플랜지(32)에서 선단플랜지(33)까지 이어지도록 실린더바디(31)의 축방향으로 형성되고, 상기 선단플랜지(33)에서 개구된 출구를 형성한 실린더챔버(34)로 구성된다.The socket 30 includes a cylinder body 31 and a rear end flange 32 having a relatively larger diameter than the cylinder body 31 at one side of the cylinder body 31, Of the cylinder body 31 in the axial direction of the cylinder body 31 so as to extend from the rear end flange 32 to the front end flange 33, And a cylinder chamber 34 forming an outlet opened at the end flange 33.

상기 후단플랜지(32)에는 압력면(32a)이 더 형성되며, 상기 압력면(32a)에는 총신(20)의 챔버에 형성되는 압축공기의 압력을 집중적으로 받게 된다.The rear end flange 32 is further provided with a pressure surface 32a and receives pressure of compressed air formed in the chamber of the barrel 20 intensively on the pressure surface 32a.

본 실시예에서 상기 후단플랜지(32)와 상기 선단플랜지(33)의 직경크기는 총신(20)의 챔버내경의 직경크기와 동일하게 형성하는 반면, 상기 실린더바디(31)의 직경크기는 총신(20)의 챔버내경의 직경크기에 비해 상대적으로 작게 형성함으로써 챔버내면과 마찰저항을 일으키지 않도록 설계된다.The diameter of the rear end flange 32 and the diameter of the front end flange 33 are the same as the diameter of the inner diameter of the chamber 20 of the barrel 20, 20 is designed to be relatively small in comparison with the diameter of the chamber inner diameter, so that it is designed not to cause frictional resistance with the inner surface of the chamber.

그러므로, 상기 소켓(30)은 총신(20)의 챔버에서 전진 이동될 때 마찰력 형성이 최소화될 수 있고, 더불어 총신(20)의 챔버에서 발사 시 일정한 정렬이 보장될 수 있다. Therefore, the frictional force formation can be minimized when the socket 30 is moved forward in the chamber of the barrel 20, and a certain alignment can be assured when firing in the chamber of the barrel 20.

상기 충격봉(40)은 소정직경을 갖는 원형단면으로 이루어지며, 통상 직경크기는 입력봉(3)과 출력봉(4)의 직경크기와 동일하게 형성한다.The impact rod 40 has a circular cross section having a predetermined diameter, and the diameter of the impact rod 40 is generally the same as the diameter of the input rod 3 and the output rod 4.

상기와 같이 충격봉(40)이 소켓(30)의 실린더바디(31)에 형성된 실린더챔버(34)에 결합됨으로써, 상기 충격봉(40)의 직경크기는 실린더바디(31)에서 형성될 수 있는 실린더챔버(34)의 최대 직경크기까지 다양하게 변경될 수 있다.The impact rod 40 is coupled to the cylinder chamber 34 formed in the cylinder body 31 of the socket 30 so that the diameter of the impact rod 40 can be formed in the cylinder body 31 To the maximum diameter size of the cylinder chamber (34).

그러므로, 만약 시편(5)의 크기가 달라져 충격봉(40)의 직경크기에 변화가 요구될 경우, 총신(20)의 설계변경은 전혀 요구되지 않고 다만 소켓(30)의 실린더챔버(34)의 직경만 변경시킴으로써 간단히 원하는 변경을 구현할 수 있고, 이로부터 하나의 총신(20)에서도 다양한 크기의 시편(5)에 대한 시험이 수행될 수 있는 효율성과 이용성 및 편리성이 크게 높아질 수 있다.Therefore, if the size of the specimen 5 is changed and a change in the diameter of the impact rod 40 is required, the design of the barrel 20 is not required at all, By simply changing the diameter, the desired change can be implemented simply, and the efficiency, availability, and convenience with which a test on a specimen 5 of various sizes can be performed in one barrel 20 can be greatly enhanced.

상기 스토퍼(50)는 스톱축(51)과, 스톱축(51)의 일측에서 상대적으로 큰 직경을 이루는 체결헤드(52)로 구성된다.The stopper 50 is composed of a stop shaft 51 and a fastening head 52 having a relatively large diameter at one side of the stop shaft 51.

상기 스톱축(51)은 총신(20)의 챔버와 연통된 위치홀(21)로 결합되고, 상기 체결헤드(52)는 챔버공간으로 위치됨으로써 압축공기의 압력으로 이동되는 소켓(30)의 선단플랜지(33)와 접촉된다.The stop shaft 51 is coupled to a position hole 21 communicating with the chamber of the barrel 20 and the fastening head 52 is positioned in the chamber space so that the tip of the socket 30, And is brought into contact with the flange 33.

통상, 상기 체결헤드(52)와 총신(20)의 위치홀(21)은 나사체결되며, 이를 위해 상기 체결헤드(52)의 외주면으로는 숫나사(External Thread)가 형성되고, 상기 위치홀(21)의 내주면으로는 암나사(Internal Thread)가 형성된다.An external thread is formed on the outer circumferential surface of the fastening head 52 and the position hole 21 of the barrel 20 is connected to the fastening head 52. [ An internal thread is formed on the inner circumferential surface.

상기 스토퍼(50)는 통상적인 볼트가 적용될 수 있으며, 다만 충격에 대한 내구성이 확보될 수 있는 통상적인 볼트가 적용된다.The stopper 50 may be a conventional bolt, but a conventional bolt is used so as to ensure durability against impact.

한편, 도 4는 본 실시예에 따른 관성 분리형 시편 물성 측정장치를 이용한 유한요소모델로 해석된 응력파(Stress Wave)의 선도로서, 도시된 바와 같이 발사대(1)의 총신(20)으로부터 관성충격기의 충격봉(40)이 발사되고, 충격봉(40)이 충격시험대(7)의 입력봉(3)과 충돌 한 후, 입력봉(3)이 시편(5)에 충격을 가해줌으로써 출력봉(4)에 충돌 충격이 전달되면, 응력파검출기(10)에서는 그에 따른 응력파(Stress Wave)가 생성됨을 알 수 있다.4 is a diagram showing a stress wave analyzed by a finite element model using an inertial separated specimen material property measuring apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, from the barrel 20 of the launching platform 1, The impact rod 40 is fired and the impact rod 40 impacts the input rod 3 of the impact test bench 7 and then the input rod 3 impacts the specimen 5, 4, the stress wave detector 10 generates a corresponding stress wave.

이를 통해 알 수 있는 바와 같이, 유한요소모델로 해석된 응력파(Stress Wave)의 선도는 입사파(IW, Incident Wave)와 투과파(RW, Reflected Wave)가 사각파에 거의 일치하는 응력파(Stress Wave)가 획득됨을 나타내고, 이로부터 시편(5)의 고속압축물성에 대한 분석 자료에 대한 높은 신뢰성이 확보될 수 있음을 알 수 있다.As can be seen from this, the line of the stress wave analyzed by the finite element model is the stress wave (IW, Incident Wave) and the reflected wave (RW, Reflected Wave) Stress Wave) is obtained, and it can be seen from this that high reliability can be secured for the analysis data on the high-speed compression property of the test piece (5).

한편, 도 5는 본 실시예에 따른 관성 분리형 시편 물성 측정장치의 실제적인 작동 상태를 나타낸다.Meanwhile, FIG. 5 shows an actual operating state of the inertial separation type specimen physical property measuring apparatus according to the present embodiment.

도시된 바와 같이 시험준비상태가 되면, 시편(5)이 입력봉(3)과 출력봉(4)사이에 위치되고 또한 총신(20)에는 충격봉(40)을 결합한 소켓(30)이 초기 위치로 세팅된다.The test piece 5 is positioned between the input rod 3 and the output rod 4 and the socket 30 having the impact bar 40 coupled to the barrel 20 is positioned at the initial position .

상기와 같은 시험준비상태 후 에어인젝터(2)가 가동되면, 총신(20)의 챔버에는 에어인젝터(2)에서 공급된 압축공기(Pa)가 채워지고, 소켓(30)에는 총신(20)의 챔버 내부에서 증가된 압력을 직접 받음으로써 발사되기 위한 발사준비상태로 전환된다.When the air injector 2 is operated after the test preparation state as described above, the chamber of the barrel 20 is filled with the compressed air Pa supplied from the air injector 2, By directly receiving the increased pressure inside the chamber, it is switched to the ready to fire state to be launched.

이때, 압력은 소켓(30)의 후단플랜지(32)에 형성된 압력면(32a)에 작용한다.At this time, the pressure acts on the pressure surface 32a formed on the rear end flange 32 of the socket 30.

상기와 같은 발사준비상태 후 압축공기(Pa)의 공급이 목표값에 도달되면, 소켓(30)은 압축공기(Pa)의 압력에 의해 가속됨으로써 발사속도(Va)로 총신(20)의 챔버에서 전진 이동하는 가속이동상태로 전환된다.When the supply of the compressed air Pa reaches the target value, the socket 30 is accelerated by the pressure of the compressed air Pa so as to be discharged from the chamber 20 of the barrel 20 at the launching speed Va. And is shifted to an accelerating moving state in which it moves forward.

이때, 광원조사기(8)와 속도검출기(9)를 통해 발사대(1)에 대한 정보가 검출됨으로써 작업자에 의한 마스터 제어가 수행될 수 있다.At this time, information about the launch pad 1 is detected through the light source irradiator 8 and the speed detector 9, so that master control by the operator can be performed.

상기와 같은 가속이동상태가 이루어지면, 소켓(30)은 총신(20)의 챔버에서 빠르게 이동되다 스토퍼(50)에 도달됨으로써 급격한 정지상태(Ka)로 전환되고, 이러한 급격한 정지로부터 소켓(30)과 함께 이동된 충격봉(40)은 소켓(30)의 운동에너지로 인해 강한 관성력을 받는 관성분리상태로 전환된다.The socket 30 is rapidly moved from the chamber of the barrel 20 to the abrupt stop state Ka by reaching the stopper 50. When the socket 30 is moved from the abrupt stop to the stopper 50, The impact rod 40 is shifted to the inertial separation state receiving the strong inertial force due to the kinetic energy of the socket 30. [

상기와 같은 관성분리상태가 이루어지면, 충격봉(40)은 타격속도(Vb)로 총신(20)의 챔버를 빠져나와 발사되고, 발사된 충격봉(40)은 동일선상에 위치된 입력봉(3)을 타격속도(Vb)로 강하게 충돌하는 타격상태(Kb)로 전환된다.When the inertial separation state as described above is performed, the impact rod 40 is ejected from the chamber of the barrel 20 at the blowing speed Vb, and the impact rod 40 is ejected from the input rod 3) to the striking state (Kb) which strongly collides with the striking velocity Vb.

이어, 입력봉(3)이 받은 강한 충격은 동일선상에 위치된 시편(5)에 전달됨으로써 시편(5)이 충격을 받아 충격상태(Kc)로 전환되고, 시편(5)에 전달된 충격은 동일선상에 위치된 충격봉(4)으로 전달된 후 그 후단에 위치된 완충기(6)에서 흡수된다.The strong impact received by the input rod 3 is transmitted to the specimen 5 located on the same line so that the specimen 5 is impacted and converted into the impact state Kc and the impact transmitted to the specimen 5 Is transferred to the impact rod (4) positioned on the same line and absorbed by the shock absorber (6) positioned at the rear end.

이러한 과정에서 충격을 받은 시편(5)에 대한 응력파(Stress Wave)가 획득됨으로써, 시편(5)의 고속압축물성이 분석되어진다.In this process, a stress wave for the impacted specimen 5 is obtained, so that the high-speed compression property of the specimen 5 is analyzed.

도 6은 총신(20)으로부터 충격봉(40)이 빠르게 발사되어 입력봉(3)을 때리고, 입력봉(3)은 시편(5)에 충격을 전달하며, 시편(5)의 충격이 출력봉(4)으로 전달되고, 이러한 과정에서 충격을 받은 시편(5)에 대해 응력파검출기(10)가 시간대별로 획득된 응력파(Stress Wave)를 나타낸다.6 shows that the impact bar 40 is rapidly fired from the barrel 20 to strike the input bar 3 so that the input bar 3 transmits an impact to the test piece 5, And the stress waves detected by the stress wave detector 10 on the specimen 5 impacted in the above process are shown in the time domain.

도시된 바와 같이, 응력파(Stress Wave)의 선도는 입사파(IW, Incident Wave)와 투과파(RW, Reflected Wave)가 사각파에 거의 일치함을 알 수 있고, 이러한 실제 실험결과는 전술된 도 4의 유한요소모델로 해석된 응력파(Stress Wave)의 선도와도 일치한 결과임을 알 수 있다.As shown in the drawing, the line of the stress wave shows that the incident wave (IW) and the reflected wave (RW) substantially match the square wave, It can be seen that the result is also consistent with the line of the stress wave analyzed by the finite element model of FIG.

그러므로, 본 실시예에 따른 관성 분리형 시편 물성 측정장치를 이용한 시편(5)의 고속압축물성에 대한 분석 자료는 높은 정확도와 함께 높은 신뢰성도 확보될 수 있다.Therefore, the analytical data on the high-speed compression property of the specimen 5 using the inertial separated specimen property measuring apparatus according to the present embodiment can be secured with high accuracy with high accuracy.

한편, 도 7내지 도 8은 기계적 임피던스가 낮은 고분자 재료 시편(5)을 관성 분리형 시편 물성 측정장치를 이용해 시험한 시험결과를 나타내며, 이 경우 적용된 시편(5)은 직경 10 mm x 길이 5 mm의 원통형이고, 시험조건은 동일한 시편(5)에 대해 발사대(1)의 압력을 달리 적용한 경우이다.7 to 8 show test results of a polymeric material specimen 5 having a low mechanical impedance using an inertial separating specimen property measuring apparatus. In this case, the applied specimen 5 has a diameter of 10 mm and a length of 5 mm And the test conditions are those in which the pressure of the launching platform (1) is differently applied to the same specimen (5).

도 7은 약 5 psi 압축공기로 충격봉(40)이 총신(20)에서 발사되어 입력봉(3)을 때리고, 입력봉(3)과 출력봉(4)사이로 직경 10 mm x 길이 5 mm의 원통형 시편(5)이 위치된 시험조건에서 얻어진 시험결과를 나타낸다.7 shows a state in which the impact rod 40 is fired by the barrel 20 with about 5 psi of compressed air and strikes the input rod 3 and is sandwiched between the input rod 3 and the output rod 4 with a diameter of 10 mm and a length of 5 mm The test results obtained under the test conditions in which the cylindrical specimen 5 is placed are shown.

도시된 바와 같이, 생성된 응력파(Stress Wave)는 입사파(IW, Incident Wave)와 투과파(RW, Reflected Wave)가 양호하게 생성됨으로써 전체적으로 사각파에 거의 일치함을 알 수 있다.As shown in the figure, the generated stress wave almost coincides with the square wave as a whole because the incident wave (IW, Incident wave) and the transmission wave (RW, Reflected wave) are well generated.

이때, 시편(5)에 작용한 변형률속도는 2200/sec이다.At this time, the strain rate acting on the specimen (5) is 2200 / sec.

도 8은 약 10 psi 압축공기로 충격봉(40)이 총신(20)에서 발사되어 입력봉(3)을 때리고, 입력봉(3)과 출력봉(4)사이로 직경 10 mm x 길이 5 mm의 원통형 시편(5)이 위치된 시험조건에서 얻어진 시험결과를 나타낸다.8 shows a state in which the impact rod 40 is fired by the barrel 20 with the compressed air of about 10 psi and strikes the input rod 3 and is sandwiched between the input rod 3 and the output rod 4 with a diameter of 10 mm and a length of 5 mm The test results obtained under the test conditions in which the cylindrical specimen 5 is placed are shown.

도시된 바와 같이, 생성된 응력파(Stress Wave)는 입사파(IW, Incident Wave)와 투과파(RW, Reflected Wave)가 양호하게 생성됨으로써 전체적으로 사각파에 거의 일치함을 알 수 있고, 다만 발사압력이 5 psi에서 10 psi 증가됨에 따른 응력파(Stress Wave)의 세기가 증가됨도 알 수 있다.As shown in the figure, the generated stress wave can be found to be almost identical to the square wave as a whole due to the good generation of the incident wave (IW, Incident Wave) and the transmission wave (RW, Reflected Wave) It can also be seen that the intensity of the stress wave increases as the pressure increases from 5 psi to 10 psi.

이때, 시편(5)에 작용한 변형률속도는 3200/sec이다.At this time, the strain rate acting on the specimen (5) is 3200 / sec.

한편, 도 9는 직경 10 mm x 길이 5 mm의 원통형 시편(5)과 공기압력 5 psi 및 시편(5)의 변형률속도는 2240/sec인 경우와, 직경 10 mm x 길이 5 mm의 원통형 시편(5)과 공기압력 10 psi 및 시편(5)의 변형률속도는 3150/sec인 경우에서, 각각의 변형률속도에 대한 응력-변형률 관계를 나타낸다.9 shows a cylindrical specimen 5 having a diameter of 10 mm and a length of 5 mm and a cylindrical specimen 5 having an air pressure of 5 psi and a specimen 5 at a strain rate of 2240 / sec and a diameter of 10 mm and a length of 5 mm 5), the air pressure of 10 psi, and the strain rate of specimen (5) is 3150 / sec.

도시된 바와 같이, 변형률속도는 2240/sec에서 응력-변형률 관계와 변형률속도는 31500/sec에서 응력-변형률 관계는 각각 높은 정확성과 높은 신뢰성을 가짐을 알 수 있다.As can be seen, the stress-strain relationship at a strain rate of 2240 / sec and the stress-strain relationship at 31500 / sec have high accuracy and high reliability, respectively.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 관성 분리형 시편 물성 측정장치는 총신(20)에 공급된 압축공기의 압력증가로 전진 이동하고, 총신(20)을 벗어나지 않는 위치에서 정지하며, 정지에 따른 관성력을 받아 총신(20)에서 발사되는 충격봉(40)을 갖춘 관성충격기로 구성됨으로써, 금속재질에 비해 기계적 임피던스(Mechanical Impedance)가 상대적으로 동등한 물성을 갖는 시편은 물론 상대적으로 극히 작은 시편에서도 어떠한 부품 교체 없이도 충돌시험이 수행될 수 있고, 특히 시편의 물성에 관계없이 항상 사각파에 가까운 응력파(Stress Wave)가 획득될 수 있게 된다.As described above, the inertial separated specimen material property measuring apparatus according to the present embodiment moves forward by increasing the pressure of the compressed air supplied to the barrel 20, stops at a position not leaving the barrel 20, And the inertial impactor having the impact rod 40 fired by the barrel 20, and thus the mechanical impedance of the specimen is relatively equal to that of the metal material. Therefore, even in a relatively small specimen, The impact test can be performed without replacement, and a stress wave close to a square wave can always be obtained irrespective of the physical properties of the specimen.

1 : 발사대 2 : 에어인젝터
3 : 입력봉(Incident Bar)4 : 출력봉(Transmit Bar)
5 : 시편 6 : 완충기
7 : 충격시험대 8 : 광원조사기
9 : 속도검출기 10 : 응력파검출기
20 : 총신(Gun Barrel) 21 : 위치홀
30 : 소켓 31 : 실린더바디
32 : 후단플랜지 32a : 압력면
33 : 선단플랜지 34 : 실린더챔버
40 : 충격봉(Striker Bar)50 : 스토퍼
51 : 스톱축 52 : 체결헤드1: Launcher 2: Air injector
3: Incident Bar 4: Transmit Bar
5: Piece 6: buffer
7: Impact test bed 8: Light source irradiator
9: Speed detector 10: Stress wave detector
20: Gun Barrel 21: Location Hall
30: Socket 31: Cylinder body
32: rear end flange 32a: pressure face
33: tip flange 34: cylinder chamber
40: Striker bar 50: Stopper
51: stop shaft 52: fastening head

Claims (12)

압축공기를 공급받고, 한쪽으로 개방된 출구를 갖는 챔버가 형성된 총신과;
상기 챔버에 삽입된 상태에서 상기 압축공기의 압력증가로 상기 챔버의 축 길이를 따라 이동하는 소켓, 상기 챔버의 축 길이를 벗어나지 않는 위치에서 상기 소켓의 이동 정지 시 정지에 따른 관성력을 받아 상기 총신에서 외부로 발사되는 충격봉을 갖춘 관성충격기와;
상기 관성충격기와 일직선상으로 배열되고, 상기 충격봉의 충돌로 시편에 충격을 가해 사각파 형상의 응력파(Stress Wave)를 생성시켜주는 충격시험대;가 포함되고,
상기 소켓은 실린더챔버를 형성하면서 외주면이 상기 총신의 챔버 내면과 접촉되지 않는 직경크기로 이루어진 실린더바디, 상기 총신의 챔버 내면과 접촉되는 직경으로 상기 실린더바디의 한쪽끝에서 실린더바디에 일체로 형성된 선단 플랜지, 상기 총신의 챔버 내면과 접촉되는 직경으로 상기 실린더바디의 다른쪽끝에서 실린더바디에 일체로 형성된 후단 플랜지, 상기 총신의 챔버에 형성되는 압축공기의 압력이 집중되도록 상기 후단 플랜지에서 돌출되어져 상기 총신의 챔버 내면과 접촉되지 않는 직경크기를 갖는 압력면으로 이루어지고;
상기 충격봉은 상기 총신의 챔버 내면과 접촉에 의한 마찰 없이 상기 총신에서 외부로 발사되어져 상기 충격시험대에 충돌하는 것을 특징으로 하는 관성 분리형 시편 물성 측정장치.
A barrel having a chamber provided with compressed air and having an outlet opened to one side;
A socket which moves along the axial length of the chamber due to an increase in the pressure of the compressed air in a state of being inserted into the chamber, an inertial force caused by stopping the movement of the socket at a position not exceeding the axial length of the chamber, An inertial impactor having an impact rod projected to the outside;
And an impact test stand arranged in a straight line with the inertial impactor and generating a square wave stress wave by impacting the test specimen by impact of the impact rod,
Wherein the socket has a cylindrical body having a diameter that forms a cylinder chamber and is not in contact with the inner surface of the chamber of the barrel while an outer circumferential surface thereof is in contact with the inner surface of the chamber of the barrel, A rear flange integrally formed with the cylinder body at the other end of the cylinder body with a diameter that is in contact with the inner surface of the chamber of the barrel, a flange protruding from the rear flange to concentrate the pressure of the compressed air formed in the chamber of the barrel, A pressure surface having a diameter dimension that is not in contact with the chamber inner surface of the chamber;
Wherein the impact bar is fired outside the barrel without friction due to contact with the inner surface of the chamber of the barrel and impacts on the impact test bench.
청구항 1에 있어서, 상기 관성충격기에는 상기 소켓의 이동을 정지시키도록 상기 총신에 결합되어 상기 챔버로 위치되는 스토퍼가 더 포함된 것을 특징으로 하는 관성 분리형 시편 물성 측정장치.
The apparatus of claim 1, wherein the inertial impactor further comprises a stopper coupled to the barrel to stop movement of the socket and located in the chamber.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 충격봉은 상기 소켓에 형성된 실린더챔버에 끼워지고, 상기 실린더챔버의 길이에 비해 상대적으로 긴 길이로 이루어진 것을 특징으로 하는 관성 분리형 시편 물성 측정장치.
The apparatus of claim 1, wherein the impact rod is fitted in a cylinder chamber formed in the socket and has a length relatively longer than a length of the cylinder chamber.
청구항 2에 있어서, 상기 스토퍼는 상기 총신을 원주방향에서 관통해 상기 챔버로 위치되고, 등간격 배열를 이루는 다수로 구성되는 것을 특징으로 하는 관성 분리형 시편 물성 측정장치.
The apparatus as claimed in claim 2, wherein the stopper is a plurality of spacers arranged in the chamber through the circumference of the barrel in an equidistant arrangement.
청구항 7에 있어서, 상기 스토퍼는 외주면으로는 숫나사(External Thread)가 형성되고, 상기 숫나사는 상기 총신에 뚫려 상기 챔버와 연통되는 위치홀의 내주면으로 형성된 암나사(Internal Thread)와 체결되는 것을 특징으로 하는 관성 분리형 시편 물성 측정장치.
[7] The apparatus according to claim 7, wherein the stopper is formed with an external thread as an outer circumferential surface, and the male thread is fastened to an internal thread formed as an inner circumferential surface of a position hole communicating with the chamber through the barrel Detachable specimen properties measuring device.
청구항 1에 있어서, 상기 충격시험대는 상기 관성충격기를 이루는 소켓의 이동 정지에 따른 관성력을 받아 상기 소켓에서 분리된 후 상기 총신으로부터 외부로 발사되는 충격봉과 일직선상으로 배열되어 충돌하는 입력봉과, 상기 입력봉과 일직선상으로 배열된 상태에서 상기 입력봉이 가하는 충격을 받는 출력봉과, 상기 출력봉에 가해진 충격을 완충 흡수하는 완충기와, 상기 입력봉과 상기 충격봉으로부터 응력파(Stress Wave)를 검출하는 응력파검출기로 구성되며, 상기 입력봉과 상기 출력봉사이로 시편이 위치되는 것을 특징으로 하는 관성 분리형 시편 물성 측정장치.
The impact test apparatus according to claim 1, wherein the impact test stand comprises: an input rod which is separated from the socket by an inertial force resulting from stopping movement of the socket constituting the inertial impactor, collides with the impact rod arranged in a straight line and collides with the impact rod, A shock absorber cushioning and absorbing an impact applied to the output rod, a stress wave detector (22) for detecting a stress wave from the input rod and the impact rod, Wherein the specimen is positioned with the input rod and the output servomechanism.
청구항 1에 있어서, 상기 압축공기를 에어인젝터에서 공급되는 것을 특징으로 하는 관성 분리형 시편 물성 측정장치.
The apparatus of claim 1, wherein the compressed air is supplied from an air injector.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 관성충격기에는 할로겐광원(Halogen Light)을 조사하는 광원조사기와, 속도를 검출하는 속도검출기가 더 포함된 것을 특징으로 하는 관성 분리형 시편 물성 측정장치.
[2] The apparatus of claim 1, wherein the inertia impactor further comprises a light source irradiating a halogen light source and a velocity detector for detecting velocity.
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