KR101510540B1 - 용접부의 순수전단 시험장치 및 순수전단 시험편 - Google Patents

용접부의 순수전단 시험장치 및 순수전단 시험편 Download PDF

Info

Publication number
KR101510540B1
KR101510540B1 KR20130123836A KR20130123836A KR101510540B1 KR 101510540 B1 KR101510540 B1 KR 101510540B1 KR 20130123836 A KR20130123836 A KR 20130123836A KR 20130123836 A KR20130123836 A KR 20130123836A KR 101510540 B1 KR101510540 B1 KR 101510540B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
test piece
specimen
keeper
test
pure shear
Prior art date
Application number
KR20130123836A
Other languages
English (en)
Inventor
하지웅
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR20130123836A priority Critical patent/KR101510540B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101510540B1 publication Critical patent/KR101510540B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/24—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady shearing forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/36—Embedding or analogous mounting of samples
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0014—Type of force applied
    • G01N2203/0025—Shearing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

본 발명은 시험편의 용접부가 거치되는 제1 거치부와, 상기 시험편의 일단이 거치되는 제2 거치부를 포함하는 고정본체; 상기 제1 거치부의 상부에 구비되어 상기 시험편의 용접부를 상기 고정본체에 고정하여, 상기 용접부의 회전을 구속하는 키퍼부; 상기 제2 거치부의 상부에 구비되어, 상기 시험편의 일단부를 상기 고정본체에 고정하는 홀더부; 및, 상기 제1 거치부와 상기 키퍼부 사이에 구비되어, 상기 시험편의 용접부의 두께에 대응하여 상기 제1 거치부와 상기 키퍼부의 간격을 조절하는 간격조절부재;를 포함하고, 상기 간격조절부재는, 복수의 간격조절유닛으로 구성되고, 상기 시험편의 용접부의 높이에 따라 상기 간격조절유닛이 적층되어 제1 거치부와 상기 키퍼부의 간격이 조절되며, 상기 키퍼부와 상기 제1 거치부의 사이에는, 상기 시험편의 유동을 가능하게 하는 간격이 형성되는 것을 특징으로 하는 용접부의 순수전단 시험장치를 제공한다.
본 발명은 용접부의 회전을 효과적으로 구속하여 순수전단하중에 의한 파단하중의 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

Description

용접부의 순수전단 시험장치 및 순수전단 시험편{APPARATUS FOR PURE SHEAR STRENGTH TEST OF WELDING ZONE AND PURE SHEAR STRENGTH TEST PIECE}
본 발명은 용접부의 순수전단 시험장치 및 순수전단 시험편에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접부의 파단시험시 용접부의 회전을 효과적으로 방지하여 용접부의 순수전단하중을 측정할 수 있는 용접부의 순수전단 시험장치 및 순수전단 시험편에 관한 것이다.
일반적으로 점용접부 및 레이저 용접부의 건전성 평가를 위하여 십자인장시험(Cross-tension test), 전단인장시험(Lap-shear test)을 수행하게 된다.
전단인장시험은 2개의 시편의 단부를 적층한 상태에서 용접 접합하여 시험편을 제작한 후, 시험편의 양측에서 인장력을 가하여 용접부의 건전성을 평가하는 방법으로, 시험편을 제작하여 별도의 시험장치없이 파단시험이 가능하다.
십자인장시험은 2개의 시편을 교차로 적층하여 2개의 시편의 중심부가 상호 적층된 상태에서 용접 접합하여 시험편을 제작한 후, 시험편의 양측단부에 각각 상하방향의 인장력을 제공하여, 용접부의 건전성을 평가하는 방법이다.
십장인장시험을 수행하기 위해서는 시편의 중앙부에 인장강도를 측정하고자 하는 대상 점용접부 또는 레이저 용접부를 형성하고 십자인장시험이 가능한 시험장치를 시편에 체결하여 상하 방향으로 당겨서 파단시험을 수행하게 된다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 용접부의 파단시험을 수행시 용접부에 면하중과 모멘트가 작용하게 되어 용접부의 회전이 발생하게 되고, 용접부의 순수 전단하중에 의한 파단하중을 측정할 수 없는 문제점이 있다.
또한 순수전단파단하중을 측정하기 위하여 3장의 모재를 겹쳐서 용접을 수행하여 시험편을 형성하여 용접부에 순수전단하중을 측정하는 방법을 고려할 수 있으나, 이 경우 2장의 모재를 겹쳐서 용접을 수행하는 시험편(하중각도 0° 이상 90°미만 조건에서 파단시험을 수행하는 시험 시편)과 용접조건이 상이하다는 문제점이 있다.
일반적으로 겹치기 용접부의 전단시험은 시험규격에 나와있는 그림 6(a) 와 같은 형태의 시편을 이용하여 파단시험을 수행하고 전단파단 특성을 고찰한다. 하지만 그림 6(a) 와 같은 형태의 시편은 파단시험도중 용접부의 회전이 수반되어 실제적으로 용접부에 복합하중이 작용하여 최종적으로 파단에 이르게 되는 문제점이 있다.
따라서, 하중각도 90°의 순수전단파단하중을 측정하기 위하여 새로운 형태의 시편과 시험장치가 필요하다. 순수전단파단하중을 측정하기 위해서는 파단시험 시 시편의 변형이 용접부 주변에 집중되고, 용접부의 회전이 발생하지 않도록 시편과 시험장치가 설계되어야 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 용접부의 순수전단 시험장치에서 발생되는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명은 일 측면으로서, 용접부의 회전을 효과적으로 구속하여 순수전단하중에 의한 파단하중의 정밀한 측정이 가능한 용접부의 순수전단 시험장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 시험편의 두께에 따라 순수전단 시험장치의 간격을 조절 가능하도록 하여 다양한 종류의 시험편의 순수전단하중에 의한 파단하중의 측정이 가능한 순수전단 시험장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 수순전단 시험장치와 순수전단 시험편을 활용하여, 순수전단하중에 의한 파단하중을 정확하게 측정할 수 있는 순수전단 시험장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 시험편의 변형이 용접부 주변에 집중되게 하여 시험편의 순수전단하중에 의한 파단하중을 용이하게 측정 가능한 순수전단 시험편을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 시험편의 용접부가 거치되는 제1 거치부와, 상기 시험편의 일단이 거치되는 제2 거치부를 포함하는 고정본체; 상기 제1 거치부의 상부에 구비되어 상기 시험편의 용접부를 상기 고정본체에 고정하여, 상기 용접부의 회전을 구속하는 키퍼부; 상기 제2 거치부의 상부에 구비되어, 상기 시험편의 일단부를 상기 고정본체에 고정하는 홀더부; 및, 상기 제1 거치부와 상기 키퍼부 사이에 구비되어, 상기 시험편의 용접부의 두께에 대응하여 상기 제1 거치부와 상기 키퍼부의 간격을 조절하는 간격조절부재;를 포함하고, 상기 간격조절부재는, 복수의 간격조절유닛으로 구성되고, 상기 시험편의 용접부의 높이에 따라 상기 간격조절유닛이 적층되어 제1 거치부와 상기 키퍼부의 간격이 조절되며, 상기 키퍼부와 상기 제1 거치부의 사이에는, 상기 시험편의 유동을 가능하게 하는 간격이 형성되는 것을 특징으로 하는 용접부의 순수전단 시험장치를 제공한다.
삭제
삭제
바람직하게, 고정본체, 상기 키퍼부 및 상기 홀더부에는 체결공이 형성되고, 상기 고정본체와 상기 키퍼부는 볼트에 의해 체결되고, 상기 고정본체와 상기 홀더부가 볼트에 의해 체결될 수 있다.
삭제
바람직하게, 제1 거치부와 상기 제2 거치부 중 적어도 어느 하나 이상에는, 상기 고정본체에서 내입되는 형태의 수용홈이 구비될 수 있다.
바람직하게, 시험편은 복수의 시편이 용접 접합되어 형성되고, 상기 시편은 시편본체와, 상기 시편의 일단부가 상하방향으로 적층된 후 용접되는 용접부를 구비하고, 상기 용접부에 변형이 집중될 수 있도록 상기 용접부의 폭이 상기 시편본체의 폭보다 좁게 형성되는 순수전단 시험편을 사용할 수 있다.
바람직하게, 순수전단 시험편은, 상기 시편본체와 상기 용접부의 사이에 상기 시편의 폭이 감소되는 경사면이 구비될 수 있다.
삭제
이상에서와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시험편의 용접부가 거치되는 제1 거치부와, 상기 시험편의 일단이 거치되는 제2 거치부를 포함하는 고정본체와, 상기 제1 거치부의 상부에 구비되어 상기 시험편의 용접부를 상기 고정본체에 고정하여, 상기 용접부의 회전을 구속하는 키퍼부의 구성을 포함함으로써, 용접부의 회전을 효과적으로 구속하여 순수전단하중에 의한 파단하중의 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 시험편의 용접부의 두께에 대응하여 상기 제1 거치부와 상기 키퍼부의 간격을 조절하는 간격조절부재의 구성을 더 포함함으로 써, 다양한 종류의 시험편의 순수전단하중에 의한 파단하중을 용이하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 시편본체와, 복수의 시편의 일단부가 상하방향으로 적층된 후 용접되는 용접부를 구비하고, 상기 용접부에 변형이 집중될 수 있도록 상기 용접부는 상기 시편의 폭보다 좁게 형성하여 시험편의 변형이 용접부 주변에 집중되게 하여 시험편의 순수전단하중에 의한 파단하중을 용이하게 측정 가능한 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 순수전단 시험장치와 순수전단 시험편을 활용하여, 정확한 순수전단 파단하중을 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 순수전단 시험편을 활용하여, 시험편의 변형이 용접부 주변에 집중되게 하여 시험편의 순수전단하중에 의한 파단하중을 용이하게 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 종래의 일반전단 시험편을 도시한 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 순수전단 시험편을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 고정본체에 순수전단 시험편이 거치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 고정본체에 간격조절부재가 추가적으로 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 고정본체에 홀더부가 추가적으로 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 고정본체에 키퍼부가 추가적으로 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 6(a)는 점용접이 적용된 종래의 일반전단 시험편을 활용한 종래의 전단인장시험 방법을 활용한 종래의 일반전단 시험편의 변형을 도시한 도면이다.
도 6(b)는 점용접이 적용된 본 발명의 순수전단 시험장치를 활용한 종래의 일반전단 시험편의 변형을 도시한 도면이다.
도 6(c)는 점용접이 적용된 본 발명의 순수전단 시험편과 본 발명의 순수전단 시험장치를 활용한 순수전단 시험편의 변형을 도시한 도면이다.
도 7a는 레이저용접이 적용된 종래의 일반전단 시험편을 활용한 종래의 전단인장시험 방법을 활용한 종래의 일반전단 시험편의 변형을 도시한 도면이다.
도 7b는 레이저용접이 적용된 본 발명의 순수전단 시험장치를 활용한 종래의 일반전단 시험편의 변형을 도시한 도면이다.
도 7c는 레이저용접이 적용된 본 발명의 순수전단 시험편과 본 발명의 순수전단 시험장치를 활용한 순수전단 시험편의 변형을 도시한 도면이다.
도 8은 순수전단 시험장치를 활용한 점용접부의 회전량과 하중-변위 곡선을 도시한 도면이다.
도 9는 순수전단 시험장치를 활용한 레이저 용접부의 회전량과 하중-변위 곡선을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
우선, 도 1a 내지 도 1b를 참조하여 순수전단 시험편(200)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1a에는 종래에 활용되는 일반전단 시험편(T)이 도시되어 있는데, 일반전단 시험편(T)(겹치기전단 시험편)은 복수의 시편(210)이 용접 접합되어 형성되는 점에서는 본 발명의 순수전단 시험편(200)과 동일하나, 시편본체(211)와 용접부(212)의 폭이 동일한 점에서 차이가 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 순수전단 시험편(200)은 복수의 시편(210)이 용접 접합되어 형성되고, 상기 시편(210)은 시편본체(211)와, 상기 시편(210)의 일단부가 상하방향으로 적층된 후 용접되는 용접부(212)를 구비하고, 상기 용접부(212)에 변형이 집중될 수 있도록 상기 용접부(212)의 폭이 상기 시편본체(211)의 폭보다 좁게 형성되도록 구성될 수 있다.
또한, 용접부(212)는 시험편의 중앙에 배치될 수 있고, 용접부(212)의 상부와 하부는 고정본체(110)의 제1 거치부(111)와 키퍼부(120)에 의해서 고정될 수 있다.
상기 순수전단 시험편(200)은 상기 시편본체(211)와 상기 용접부(212)의 사이에 상기 시편(210)의 폭이 감소되는 경사면(213)이 구비될 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 경사면(213)은 평면의 형태로 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 만곡형의 형태로 구성될 수 있고, 전체적으로 복수의 시편(210)이 상하방향으로 적층되어 형성된 순수전단 시험편(200)은 용접부(212)의 폭이 시편본체(211)의 폭보다 좁게 구비되는 도그본의 형태로 구성될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 순수전단 시험장치(100)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 순수전단 시험장치(100)는 고정본체(110), 키퍼부(120), 홀더부(130)를 포함하고, 추가적으로 간격조절부재(140)를 포함할 수 있다.
본 발명의 순수전단 시험장치(100)는 시험편의 용접부(212)가 거치되는 제1 거치부(111)와, 상기 시험편의 일단이 거치되는 제2 거치부(113)를 포함하는 고정본체(110)와, 상기 제1 거치부(111)의 상부에 구비되어 상기 시험편의 용접부(212)를 상기 고정본체(110)에 고정하여, 상기 용접부(212)의 회전을 구속하는 키퍼부(120)와, 상기 제2 거치부(113)의 상부에 구비되어, 상기 시험편의 일단부를 상기 고정본체(110)에 고정하는 홀더부(130)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 고정본체(110)는 제1 거치부(111)와, 제2 거치부(113)를 포함할 수 있다.
도 2는 고정본체(110)에 시험편이 거치된 상태를 도시한 도면으로, 시험편의 용접부(212)는 제1 거치부(111)에 거치되고, 시험편의 일단은 제2 거치부(113)에 거치될 수 있다.
제1 거치부(111)는 복수의 시편(210)이 적층되어 용접된 용접부(212)가 거치되는 부분이다. 제1 거치부(111)의 상부에는 키퍼부(120)가 배치되고, 제1 거치부(111)와 키퍼부(120)는 볼트(B) 등의 고정수단에 의해 고정되어 시험편의 용접부(212)의 회전이 방지될 수 있다.
제2 거치부(113)는 시험편의 일단, 즉 시험편을 구성하는 일측의 시편(210)이 거치되는 부분이다.
제2 거치부(113)의 상부에는 홀더부(130)가 배치되고, 제2 거치부(113)와 홀더부(130)는 볼트(B) 등의 고정수단에 의해 고정될 수 있다.
도 2를 참조하면, 고정본체(110)의 제1 거치부(111)는 수용홈(112)이 형성될 수 있다. 수용홈(112)에는 시험편의 일부가 수용될 수 있고, 시험편은 수용홈(112)에 수용되어 순수전단시험시 시험편이 폭방향으로 과도하게 이동되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 고정본체(110)의 제1 거치부(111)와 제2 거치부(113) 중 적어도 어느 하나 이상에는, 상기 고정본체(110)에서 내입되는 형태의 수용홈(112)이 구비될 수 있고, 수용홈(112)에는 시험편이 거치될 수 있다. 수용홈(112)의 폭은 시험편의 폭보다 넓게 구성되어 시험편과 수용홈(112)에는 폭방향의 간격이 형성되도록 구성될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 키퍼부(120)는 고정본체(110)의 제1 거치부(111)의 상부에 구비되어, 시험편의 용접부(212)를 고정본체(110)와 함께 고정하여, 용접부(212)의 회전을 구속하는 부분이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 키퍼부(120)에는 체결공(H)이 형성될 수 있고, 키퍼부(120)의 체결공(H)은 고정본체(110)의 제1 거치부(111)에 형성된 체결공(H)과 대응되는 위치에 형성되어, 고정본체(110)의 상부에 키퍼부(120)가 배치된 상태에서 볼트(B) 등의 고정수단에 의해 체결될 수 있다.
또한, 고정본체(110)의 제1 거치부(111)와 키퍼부(120) 사이에 간격조절부재(140)가 추가적으로 형성되는 경우 고정본체(110)의 제1 거치부(111), 간격조절부재(140) 및 키프부에 형성된 체결공(H)을 관통하여 볼트(B)가 체결될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 홀더부(130)는 고정본체(110)의 제2 거치부(113)의 상부에 구비되어, 시험편의 일단부를 고정본체(110)에 고정하는 부분이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 홀더부(130)에는 체결공(H)이 형성될 수 있고, 홀더부(130)의 체결공(H)은 고정본체(110)의 제2 거치부(113)에 형성된 체결공(H)과 대응되는 위치에 형성되어, 고정본체(110)의 상부에 홀더부(130)가 배치된 상태에서 볼트(B) 등의 고정수단에 의해 체결될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 순수전단 시험장치(100)는 제1 거치부(111)와 상기 키퍼부(120) 사이에 구비되어, 상기 시험편의 용접부(212)의 두께에 대응하여 상기 제1 거치부(111)와 상기 키퍼부(120)의 간격을 조절하는 간격조절부재(140)를 더 포함할 수 있다.
간격조절부재(140)에는 볼트(B) 등의 고정부재가 설치되는 체결공(H)이 형성될 수 있고, 고정본체(110), 간격조절부재(140), 키퍼부(120)가 순차적으로 적층된 상태에서 상기 체결공(H)에 볼트(B) 등의 고정부재가 체결되어 고정될 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 간격조절부재(140)는 복수의 간격조절유닛으로 구성될 수 있고, 상기 시험편의 용접부(212)의 높이에 따라 복수의 상기 간격조절유닛이 적층되어 제1 거치부(111)와 상기 키퍼부(120)의 간격이 조절되도록 구성될 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 고정본체(110), 상기 키퍼부(120) 및 상기 홀더부(130)에는 체결공(H)이 형성되고, 상기 고정본체(110)와 상기 키퍼부(120)는 볼트(B) 등의 고정수단에 의해 체결되고, 상기 고정본체(110)와 상기 홀더부(130)가 볼트(B) 등의 고정수단에 의해 체결될 수 있다.
상기 키퍼부(120)와 상기 제1 거치부(111)의 사이에는 상기 시험편의 유동을 가능하게 하는 간격이 형성될 수 있다. 이와 같이 키퍼부(120)와 제1 거치부(111) 사이에 간격이 존재하는 이유는 키퍼부(120)와 제1 거치부(111) 사이에 간격이 존재하지 않고, 키퍼부(120)와 제1 거치부(111)에 의해 시험편이 완벽히 밀착되어 고정되는 경우 시험편과 키퍼부(120)의 접촉면 및 시험편과 제1 거치부(111)의 접촉면에서 발생되는 마찰력에 의해 순수전단하중에 의한 파단하중을 정밀하게 측정할 수 없는 현상을 방지하기 위함이다.
상기 간격은 시험편의 용접부(212)가 거치된 제1 거치부(111)의 폭방향 및 상하방향으로 형성될 수 있다.
본 발명의 순수전단 시험장치(100)에 사용되는 시험편은 순수전단 시험편(200)이 활용될 수 있는데, 순수전단 시험편(200)은 복수의 시편(210)이 용접 접합되어 형성되고, 상기 시편(210)은 시편본체(211)와, 상기 시편(210)의 일단부가 상하방향으로 적층된 후 용접되는 용접부(212)를 구비하고, 상기 용접부(212)에 변형이 집중될 수 있도록 상기 용접부(212)의 폭은 상기 시편본체(211)의 폭보다 좁게 형성되도록 구성될 수 있다.
상기 순수전단 시험편(200)은 상기 시편본체(211)와 상기 용접부(212)의 사이에 상기 시편(210)의 폭이 감소되는 경사면(213)이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 의해 제안된 순수전단 시험장치(100)와 순수전단 시험편(200)의 성능에 대한 해석시뮬레이션에 따른 실험결과에 대하여 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 의해 제안된 순수전단 시험장치(100)와 순수전단 시험편(200)의 성능을 확인하기 위하여, 실험예 1, 2, 3에 의한 전단시험의 성능의 차이를 확인한 결과이다.
"실험예 1"은 일반전단 시험편(T)(겹치기전단 시험편)과 일반전단 시험장치를 활용한 실험예이고,
"실험예 2"는 일반전단 시험편(T)과 순수전단 시험장치(100)를 활용한 실험예이며,
"실험예 3"은 순수전단 시험편과 순수전단 시험장치(100)를 활용한 실험예이다.
도 6(a)는 점용접이 적용된 실험예 1의 일반전단 시험편(T)의 변형을 도시한 도면이고, 도 6(b)는 점용접이 적용된 실험예 2의 일반전단 시험편(T)의 변형을 도시한 도면이며, 도 6(c)는 점용접이 적용된 실험예 3의 순수전단 시험편(200)의 변형을 도시한 도면이다.
도 7a는 레이저용접이 적용된 실험예 1의 일반전단 시험편(T)의 변형을 도시한 도면이고, 도 7b는 레이저용접이 적용된 실험예 2의 일반전단 시험편(T)의 변형을 도시한 도면이며, 도 7c는 레이저용접이 적용된 실험예 3의 일반전단 시험편(T)의 변형을 도시한 도면이다.
도 8은 순수전단 시험장치(100)를 활용한 점용접부(212)의 회전량과 하중-변위 곡선을 도시한 도면이고, 도 9는 순수전단 시험장치(100)를 활용한 레이저 용접부(212)의 회전량과 하중-변위 곡선을 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 7c를 참조하면, 실험예 1과 같이 일반전단 시험장치를 활용한 경우에는 용접부(212)의 회전이 발생한다는 것을 도 6(a) 및 도 7a에서 확인할 수 있다. 이 경우의 회전각은 3.6°로 측정되었다.
실험예 2 와 실험예 3의 경우는, 순수전단 시험장치(100)를 활용한 경우로서, 이 경우의 용접부(212)의 회전각은 1.0°되었다. 따라서, 실험예 2 및 실험예 3의 경우는 용접부(212)의 회전이 구속되어 실험예 1에 비해 용접부(212)의 회전이 감소된다는 점을 확인할 수 있다.
또한, 실험예 2와 실험예 3을 비교해 보면, 순수전단 시험장치(100)를 활용하더라도 일반전단 시험편(T)을 사용하여 파단시험을 수행한 실험예 2의 경우에는 도 6(b) 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 시험편의 변형이 용접부(212) 주변에 집중되지 않고, 시험편 전체에서 변형이 발생하여 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 정확한 순수전단 파단하중을 측정할 수 없게 된다.
이에 반해, 순수전단 시험장치(100)와 순수전단 시험편(200)을 활용한 실험예 3의 경우에는 도 6(c) 및 도 7c에 도시된 바와 같이, 용접부(212)의 회전을 구속할 수 있으며, 용접부(212)의 주변에 변형을 집중시켜 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 정확한 순수전단 파단하중을 측정할 수 있다.
도 8(a) 및 도 9(a)를 참조하면, 순수전단 시험장치(100)를 활용한 실험예 2 및 실험예 3의 경우가 일반전단 시험장치를 활용한 실험예 1의 경우에 비해 용접부(212)의 회전량이 현저하게 줄어드는 것을 알 수 있다.
먼저, 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100: 순수전단 시험장치 110: 고정본체
111: 제1 거치부 112: 수용홈
113: 제2 거치부 120: 키퍼부
130: 홀더부 140: 간격조절부재
200: 순수전단 시험편 210: 시편
211: 시편본체 212: 용접부
213: 경사면 H: 체결공
B: 볼트 T: 일반전단 시험편

Claims (9)

  1. 시험편의 용접부가 거치되는 제1 거치부와, 상기 시험편의 일단이 거치되는 제2 거치부를 포함하는 고정본체;
    상기 제1 거치부의 상부에 구비되어 상기 시험편의 용접부를 상기 고정본체에 고정하여, 상기 용접부의 회전을 구속하는 키퍼부;
    상기 제2 거치부의 상부에 구비되어, 상기 시험편의 일단부를 상기 고정본체에 고정하는 홀더부; 및,
    상기 제1 거치부와 상기 키퍼부 사이에 구비되어, 상기 시험편의 용접부의 두께에 대응하여 상기 제1 거치부와 상기 키퍼부의 간격을 조절하는 간격조절부재;를 포함하고,
    상기 간격조절부재는,
    복수의 간격조절유닛으로 구성되고, 상기 시험편의 용접부의 높이에 따라 상기 간격조절유닛이 적층되어 제1 거치부와 상기 키퍼부의 간격이 조절되며,
    상기 키퍼부와 상기 제1 거치부의 사이에는, 상기 시험편의 유동을 가능하게 하는 간격이 형성되는 것을 특징으로 하는 용접부의 순수전단 시험장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정본체, 상기 키퍼부 및 상기 홀더부에는 체결공이 형성되고,
    상기 고정본체와 상기 키퍼부는 볼트에 의해 체결되고, 상기 고정본체와 상기 홀더부가 볼트에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 용접부의 순수전단 시험장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거치부와 상기 제2 거치부 중 적어도 어느 하나 이상에는, 상기 고정본체에서 내입되는 형태의 수용홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 용접부의 순수전단 시험장치.
  7. 제1항, 제4항 및, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시험편은 복수의 시편이 용접 접합되어 형성되고,
    상기 시편은 시편본체와, 상기 시편의 일단부가 상하방향으로 적층된 후 용접되는 용접부를 구비하고,
    상기 용접부에 변형이 집중될 수 있도록 상기 용접부의 폭이 상기 시편본체의 폭보다 좁게 형성되는 순수전단 시험편을 사용하는 것을 특징으로 하는 순수전단 시험장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 순수전단 시험편은,
    상기 시편본체와 상기 용접부의 사이에 상기 시편의 폭이 감소되는 경사면이 구비되는 것을 특징으로 하는 순수전단 시험장치.
  9. 삭제
KR20130123836A 2013-10-17 2013-10-17 용접부의 순수전단 시험장치 및 순수전단 시험편 KR101510540B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130123836A KR101510540B1 (ko) 2013-10-17 2013-10-17 용접부의 순수전단 시험장치 및 순수전단 시험편

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130123836A KR101510540B1 (ko) 2013-10-17 2013-10-17 용접부의 순수전단 시험장치 및 순수전단 시험편

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101510540B1 true KR101510540B1 (ko) 2015-04-08

Family

ID=53033998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130123836A KR101510540B1 (ko) 2013-10-17 2013-10-17 용접부의 순수전단 시험장치 및 순수전단 시험편

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101510540B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170010802A (ko) * 2014-05-16 2017-02-01 아르코닉 인코포레이티드 용접 층을 분리하기 위한 박리 장치 및 방법
CN106644756A (zh) * 2016-11-08 2017-05-10 上海宇航系统工程研究所 一种薄膜合页铰链的纯剪切试验方法
CN107024384A (zh) * 2017-04-12 2017-08-08 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种剪切实验用蜂窝密封实验件及用其检测蜂窝带与密封体之间焊缝剪切强度的方法
KR20190065846A (ko) * 2017-12-04 2019-06-12 유한회사 글로리아 용접강도 시험평가용 시편 고정지그
KR102450953B1 (ko) 2022-03-18 2022-10-06 국방과학연구소 유리 및 유리 세라믹과 금속 간 접합에 대한 전단강도 측정용 시편
KR20220169195A (ko) 2021-06-18 2022-12-27 한국생산기술연구원 겹치기 용접의 자동 파단장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09304202A (ja) * 1996-05-17 1997-11-28 Central Glass Co Ltd 接着強度試験治具
KR20090069834A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 주식회사 포스코 시험편 굽힘방지용 지그장치
KR20120075021A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 성우하이텍 시편 제작용 지그유닛

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09304202A (ja) * 1996-05-17 1997-11-28 Central Glass Co Ltd 接着強度試験治具
KR20090069834A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 주식회사 포스코 시험편 굽힘방지용 지그장치
KR20120075021A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 성우하이텍 시편 제작용 지그유닛

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170010802A (ko) * 2014-05-16 2017-02-01 아르코닉 인코포레이티드 용접 층을 분리하기 위한 박리 장치 및 방법
KR101872631B1 (ko) 2014-05-16 2018-06-28 아르코닉 인코포레이티드 용접 층을 분리하기 위한 박리 장치 및 방법
CN106644756A (zh) * 2016-11-08 2017-05-10 上海宇航系统工程研究所 一种薄膜合页铰链的纯剪切试验方法
CN107024384A (zh) * 2017-04-12 2017-08-08 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种剪切实验用蜂窝密封实验件及用其检测蜂窝带与密封体之间焊缝剪切强度的方法
KR20190065846A (ko) * 2017-12-04 2019-06-12 유한회사 글로리아 용접강도 시험평가용 시편 고정지그
KR102025915B1 (ko) * 2017-12-04 2019-09-27 유한회사 글로리아 용접강도 시험평가용 시편 고정지그
KR20220169195A (ko) 2021-06-18 2022-12-27 한국생산기술연구원 겹치기 용접의 자동 파단장치
KR102450953B1 (ko) 2022-03-18 2022-10-06 국방과학연구소 유리 및 유리 세라믹과 금속 간 접합에 대한 전단강도 측정용 시편

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101510540B1 (ko) 용접부의 순수전단 시험장치 및 순수전단 시험편
KR101866408B1 (ko) 금속 소재 시험체의 전단시험장치
US8984955B2 (en) Method of arresting fatigue crack growth in metal member, and fatigue crack growth-arrested metal member
Kim et al. Tensile behaviors of friction bolt connection with bolt head corrosion damage: Experimental research B
Budi et al. Optimization analysis of size and distance of hexagonal hole in castellated steel beams
EP3746761B1 (en) Tensile text fixture for quick testing of materials with low transverse strength
Line et al. Full-scale cross-laminated timber diaphragm evaluation. I: Design and full-scale diaphragm testing
US9116079B2 (en) Dynamic test fixture
CA2814021C (en) System and method for testing a fillet bond
Farajian et al. Stability and relaxation of welding residual stresses
KR102025915B1 (ko) 용접강도 시험평가용 시편 고정지그
CN104729767B (zh) 一种箱梁截面上剪应力分布测试的装置和方法
EP3540408A1 (en) Method of manufacturing ctod test piece, and plastic strain adjusting jig
KR101510606B1 (ko) 인장 시험용 지그
Castro-Fresno et al. Design and evaluation of two laboratory tests for the nets of a flexible anchored slope stabilization system
Zhang et al. Self-tapping screws as reinforcement on single-dowel connections with artificial cracks
RU166186U1 (ru) Оправка для испытания на прочность сварного соединения
RU2625685C2 (ru) Оснастка для испытаний на изгиб конструктивно-подобных образцов гибридной панели крыла
KR101022294B1 (ko) 핀하중을 이용한 평판 재료 시험용 지그
Choi et al. Fatigue strength improvement of weld joints with cope hole
Baskaran et al. A novel approach to estimate the wind uplift resistance of roofing systems
Sivapathasundaram et al. Pull-through failure tests of thin steel roof battens under wind uplift loads
Shafieifar et al. A numerical investigation on behavior of column base plates with different configurations
KR101927661B1 (ko) 강도 시험 장치용 지그
KR20120050867A (ko) 리프팅 러그 시편

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190402

Year of fee payment: 5