KR102048490B1 - 고온 인장 강도 시험 장치 및 시스템 - Google Patents

Abstract

일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 장치는, 상하 방향으로 연장되는 파단부와, 파단부의 상하측 각각에서 좌우 방향으로 돌출 형성되는 제 1 가이드부 및 제 2 가이드부를 포함하는 시편; 제 1 가이드부에 형합되어 결합되는 제 1 슬라이더; 제 2 가이드부에 형합되어 결합되고, 제 1 슬라이더의 내부에 배치되어 제 1 슬라이더에 대해 상하 방향으로 슬라이딩 되는 제 2 슬라이더; 시편의 하측을 고정하는 고정부; 제 1 슬라이더 및 제 2 슬라이더 사이에 연결되어 상호간의 상하 이동 변위를 감지하는 변위 감지 센서를 포함할 수 있다.

Description

고온 인장 강도 시험 장치 및 시스템{HIGH TEMPERATURE TENSILE STRENGTH TEST APPARATUS AND SYSTEM}

이하의 설명은 고온 인장 강도 시험 장치 및 시스템에 관한 것이다.

초고온 재료는 항공우주 분야의 엔진용 부품, 노즐, 고온용 외벽재료 등으로 사용되며, 고온 환경에서의 재료의 기계적 물성을 파악하여 구조 재료로서의 적합성을 판단하는 것이 필수적이다. 특히, 탄소 및 탄소 복합재료 등 내열 복합재료는 우수한 기계적 강도, 내식성 및 내삭마성으로 인해 우주 항공 재료로 각광받고 있으나, 온도에 따라 강성도가 일정하지 않으므로 운용 온도별 정확한 기계적 물성 값의 확보는 매우 중요하다.

그러나 고온에서의 기계적 물성 시험은 재료 및 시험장비의 한계로 인해 시편 그립부의 파손, 신율계 접촉면의 미끄러짐 현상 등으로 인해 시험 시 여러 문제점들이 제기되고 있으며, 레이저를 이용한 비접촉식 방식을 사용하더라도 고온에서는 아지랑이 현상, 방사광(radiation light)으로 인하여 측정에 어려움이 존재하였으며, 특히 이러한 현상은 2,000℃ 이상의 초고온 환경에서 더욱 심해진다는 문제점이 존재하였다.

따라서, 고온의 환경에서도 인장 강도-변형률을 정확하게 측정하기 위한 장치 및 시스템의 필요성이 증대되고 있는 추세이다.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.

일 실시 예의 목적은 고온 인장 강도 시험 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 장치는, 상하 방향으로 연장되는 파단부와, 파단부의 상하측 각각에서 좌우 방향으로 돌출 형성되는 제 1 가이드부 및 제 2 가이드부를 포함하는 시편의 인장 강도를 고온 환경에서 시험하기 위한 것으로, 상기 고온 인장 강도 시험 장치는, 제 1 가이드부에 형합되어 결합되는 제 1 슬라이더; 제 2 가이드부에 형합되어 결합되고, 제 1 슬라이더의 내부에 배치되고 제 1 슬라이더에 대해 상하 방향으로 슬라이딩 가능한 제 2 슬라이더; 시편을 고정시키기 위한 고정부; 제 1 슬라이더 및 제 2 슬라이더 사이에 배치되어 상호간의 상하 이동 변위를 감지하는 변위 감지 센서를 포함할 수 있다.

제 1 슬라이더는, 사각 형상의 수용 공간을 구비하고 제 1 가이드부에 결합되는 사각 형상의 제 1 지지 프레임; 및 제 1 지지 프레임의 하측으로 돌출 형성되고 수용 공간과 연결되는 슬라이딩 공간을 구비하는 제 1 슬라이딩 프레임을 포함할 수 있고, 제 2 슬라이더는, 수용 공간에 수용되고 제 2 가이드부에 결합되는 사각 형상의 제 2 지지 프레임; 및 제 2 지지 프레임의 하측으로 돌출 형성되고 슬라이딩 공간에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 제 2 슬라이딩 프레임을 포함할 수 있다.

변위 감지 센서는, 슬라이딩 공간에 설치되어 제 1 슬라이딩 프레임에 대해 제 2 슬라이딩 프레임이 상하 방향으로 슬라이딩되는 변위를 측정할 수 있다.

제 1 슬라이더는, 제 1 지지 프레임의 상측에서 전방으로부터 함몰 형성되어 제 1 가이드부가 형합되어 결합되는 제 1 결합 홈을 더 포함할 수 있고, 제 2 슬라이더는, 제 2 지지 프레임의 상측에서 전방으로부터 함몰 형성되어 제 2 가이드부가 형합되어 결합되는 제 2 결합 홈을 더 포함할 수 있다.

시편의 제 1 가이드부 및 제 2 가이드부의 좌우측 단부와 제 1 결합 홈 및 제 2 결합 홈의 좌우측 단부의 형상은 라운드질 수 있다.

제 1 결합 홈은, 제 1 가이드부와 형합되는 제 1 가이드 홈; 및 제 1 가이드부로부터 하측으로 연결되는 파단부의 부분과 형합되고, 제 1 가이드 홈보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 1 파단 홈을 포함할 수 있고, 제 2 결합 홈은, 제 2 가이드부와 형합되는 제 2 가이드 홈; 및 제 2 가이드부로부터 상측으로 연결되는 파단부의 부분과 형합되고, 제 2 가이드 홈보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 2 파단 홈을 포함할 수 있다.

제 1 파단 홈은, 제 1 지지 프레임을 전후 방향으로 관통하고, 제 1 파단 홈이 제 1 가이드 홈에 연결되는 부분은 제 1 가이드 홈을 향해 상측으로 라운드진 형상을 갖고, 제 2 파단 홈은, 제 2 지지 프레임을 전후 방향으로 관통하고, 제 2 파단 홈이 제 2 가이드 홈에 연결되는 부분은 제 2 가이드 홈을 향해 하측으로 라운드진 형상을 가질 수 있다.

제 1 결합 홈은, 제 1 결합 홈의 가장자리 단부를 따라서 관통 형성되는 제 1 파단 슬롯을 더 포함할 수 있고, 제 2 결합 홈은, 제 2 결합 홈의 가장자리 단부를 따라서 관통 형성되는 제 2 파단 슬롯을 더 포함할 수 있다.

시편은, 제 1 가이드부의 상측으로 연장되고 제 1 가이드부보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 1 오목부; 제 1 오목부의 상측으로 연장되고 제 1 오목부보다 좌우 폭이 크게 형성되는 제 1 파지부; 제 2 가이드부의 하측으로 연장되고 제 2 가이드부보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 2 오목부; 및 제 2 오목부의 하측으로 연장되고 제 2 오목부보다 좌우 폭이 크게 형성되는 제 2 파지부를 더 포함할 수 있고, 고온 인장 강도 시험 장치는, 일단은 고정부에 연결되고, 타단은 제 2 파지부 및 제 2 오목부의 가장자리에 형합되어 연결되는 제 2 그리퍼; 및 일단은 인장부에 연결되고, 타단은 제 1 파지부 및 제 1 오목부의 가장자리에 형합되어 연결되는 제 1 그리퍼를 더 포함할 수 있다.

제 1 결합 홈은, 제 1 가이드부로부터 상측으로 연결되는 제 1 오목부와 형합되고, 제 1 가이드 홈보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 1 오목 홈을 더 포함할 수 있고, 제 2 결합 홈은, 제 2 가이드부로부터 하측으로 연결되는 제 2 오목부와 형합되고, 제 2 가이드 홈보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 2 오목 홈을 더 포함할 수 있다.

시편은, 제 1 가이드로부터 제 1 오목부 사이를 라운드지게 연결하는 제 1 라운딩부; 및 제 2 가이드로부터 제 2 오목부 사이를 라운드지게 연결하는 제 2 라운딩부를 포함할 수 있고, 제 1 결합 홈은, 제 1 가이드부로부터 상측으로 연결되고 제 1 라운딩부의 부분과 형합되는 제 1 만곡 홈을 더 포함할 수 있고, 제 2 결합 홈은, 제 2 가이드부로부터 하측으로 연결되고 제 2 라운딩부의 부분과 형합되는 제 2 만곡 홈을 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 시스템은, 전술한 고온 인장 강도 시험 장치; 시편, 제 1 슬라이더 및 제 2 슬라이더를 내부에 수용하는 고온 챔버; 고온 챔버 내부에서 시편에 열을 인가하는 가열부; 및 시편에 연결되어 시편을 인장하는 인장부를 포함할 수 있고, 변위 감지 센서는 고온 챔버의 외측에 위치할 수 있다.

일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 시스템은, 고온 챔버 내벽의 둘레를 따라 형성되는 냉각 회로; 및 가열부를 통해 시편을 가열하는 동안 냉각 회로에 냉각 유체를 순환하여 고온 챔버 내부를 냉각하는 냉각부를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예의 고온 시편 시험 장치 및 시스템에 의하면, 고온의 환경에서도 인장 강도-변형률을 정확하게 측정할 수 있다.

일 실시 예의 고온 시편 시험 장치 및 시스템에 의하면, 인장 시험 도중 시편이 변형 또는 파단되더라도 시편의 축이 편심되지 않고 균형을 유지할 수 있다.

일 실시 예의 고온 시편 시험 장치 및 시스템에 의하면, 인장 시험 도중 시편이 파단되더라도 파단시 발생하는 충격파에 의해 슬라이딩 가이더가 변형 또는 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 장치의 분리 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 시편의 정면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제 1 슬라이더의 정면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 제 2 슬라이더의 정면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 가이드부에 시편이 결합된 모습을 나타내는 정면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 시스템의 사시도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 시스템의 블록도이다.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 장치의 사시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 장치의 분리 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 시편의 정면도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 제 1 슬라이더의 정면도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 제 2 슬라이더의 정면도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 가이드부에 시편이 결합된 모습을 나타내는 정면도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 장치(1)는 고온의 환경에서도 내부 장비의 파손없이 인장 강도 시험을 수행할 수 있고, 고온의 환경에서도 인장 강도에 따른 변형률에 대한 데이터를 정확하게 측정할 수 있다.

일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 장치(1)는 시편(11)의 인장 강도를 고온 환경에서 시험할 수 있다. 고온 인장 강도 시험 장치(1)는, 슬라이딩 가이더(12), 고정부(13), 제 1 그리퍼(14), 제 2 그리퍼(15) 및 변위 측정 센서(17)를 포함할 수 있다. 이상의 슬라이딩 가이더(12), 고정부(13), 제 1 그리퍼(14), 제 2 그리퍼(15) 및 변위 측정 센서(17) 각각의 중심을 지나는 축은 시편(11)의 중심을 지나는 축, 다시 말하면, 인장력이 가해지는 방향과 일치할 수 있다.

여기서, 시편(11)은, 기계적 물성을 측정하고자 하는 재료로 형성되고, 고온 환경에서의 인장 시험을 위해 도 1에 도시된 바와 같이 특정한 외형을 갖도록 가공될 수 있다. 예를 들어, 시편(11)은 항공 우주 분야에서 초고온의 환경에 노출되는 내열성의 탄소 복합 재료를 포함할 수 있다.

예를 들어, 시편(11)은 인장 시험시 응력이 집중되어 파단이 유도되는 파단부(111)와, 파단부(111)의 상측으로 연결되어 좌우 방향으로 돌출 형성되는 제 1 가이드부(112a)와, 파단부(111)의 하측으로 연결되어 좌우 방향으로 돌출 형성되는 제 2 가이드부(112b)와, 제 1 가이드부(112a)의 상측으로 연장되고 제 1 가이드부(112a)보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 1 오목부(114a)와, 제 2 가이드부(112b)의 하측으로 연장되고 제 2 가이드부(112b)보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 2 오목부(114b)와, 제 1 오목부(114a)의 상측으로 연장되고 제 1 오목부(114a)보다 좌우 폭이 크게 형성되는 제 1 파지부(113a)와, 제 2 오목부(114b)의 하측으로 연장되고 제 2 오목부(114b)보다 좌우 폭이 크게 형성되는 제 2 파지부(113b)를 포함할 수 있다.

파단부(111)는, 도 3과 같이 상하 방향을 따라서 일정한 좌우 폭을 가지면서 연장되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 파단부(111)의 좌우 폭은 시편(11)의 나머지 부분의 좌우 폭보다 작을 수 있다. 예를 들어, 파단부(111)의 두께(도 3의 전후 방향의 폭)는 시편(11)의 나머지 부분의 두께보다 작게 형성될 수 있다.

제 1 가이드부(112a)는, 제 1 슬라이더(122)에 의해 지지되어 인장 시험시 시편(11)에 인가되는 상하 방향의 인장력의 방향이 일정하게 형성되도록 가이드할 수 있다.

예를 들어, 제 1 가이드부(112a)는 파단부(111)의 길이 방향(즉, 상하 방향)에 수직한 방향(즉, 좌우 방향)으로 파단부(111)의 상측에서 양측으로 돌출 형성될 수 있다.

제 2 가이드부(112b)는, 제 2 슬라이더(121)에 의해 지지되어 인장 시험시 시편(11)에 인가되는 상하 방향의 인장력의 방향이 일정하게 형성되도록 가이드할 수 있다.

예를 들어, 제 2 가이드부(112b)는 파단부(111)의 길이 방향(즉, 상하 방향)에 수직한 방향(즉, 좌우 방향)으로 파단부(111)의 하측에서 양측으로 돌출 형성될 수 있다.

예를 들어, 제 1 가이드부(112a) 및 제 2 가이드부(112b) 각각의 좌우측 단부는 라운드 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 가이드부(112a) 및 제 2 가이드부(112b)는 파단부(111)를 기준으로 상하 대칭되는 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 제 1 가이드부(112a) 및 제 2 가이드부(112b) 각각은, 제 1 오목부(114a) 및 제 2 오목부(114b)로 연결되면서 폭이 좁아지는 부분이 라운드지게 형성되는 제 1 라운드부(1121a) 및 제 2 라운드부(1121b)를 포함할 수 있다.

제 1 오목부(114a)는, 제 1 슬라이더(122) 및 제 1 그리퍼(14)가 각각 시편(11)의 제 1 가이드부(112a) 및 제 1 파지부(113a)를 안정적으로 파지할 수 있는 단차를 제공하며, 시편(11) 상부에 인가되는 인장력의 방향이 상측 방향을 따라서 형성되도록 가이드 할 수 있다.

제 2 오목부(114b)는, 제 2 슬라이더(121) 및 제 2 그리퍼(15)가 각각 시편(11)의 제 2 가이드부(112b) 및 제 2 파지부(113b)를 안정적으로 파지할 수 있는 단차를 제공하며, 시편(11) 하부에 인가되는 인장력의 방향이 하측 방향을 따라서 형성되도록 가이드 할 수 있다.

예를 들어, 제 1 오목부(114a) 및 제 2 오목부(114b)의 좌우 폭은 파단부(111)의 좌우 폭보다는 크되, 제 1 및 제 2 가이드부(112a, 112b)의 좌우 폭과 제 1 및 제 2 파지부(113a, 113b)의 좌우 폭보다 작을 수 있다.

예를 들어, 제 1 오목부(114a) 및 제 2 오목부(114b) 각각으로부터 제 1 파지부(113a) 및 제 2 파지부(113b)로 연결되면서 좌우 폭이 확대되는 부분은 라운드지게 형성될 수 있다.

제 1 파지부(113a)는, 제 1 그리퍼(14)에 의해 파지되는 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 1 파지부(113a)는 제 1 오목부(114a)보다 좌우 폭이 크게 형성될 수 있고, 제 1 파지부(113a)의 가장자리 부분은 제 1 그리퍼(14)에 의해 형합되도록 파지될 수 있다.

제 2 파지부(113b)는, 제 2 그리퍼(15)에 의해 파지되는 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 2 파지부(113b)는 제 2 오목부(114b)보다 좌우 폭이 크게 형성될 수 있고, 제 2 파지부(113b)의 가장자리 부분은 제 2 그리퍼(15)에 의해 형합되도록 파지될 수 있다.

예를 들어, 제 1 및 제 2 가이드부(112a, 112b)와, 제 1 및 제 2 오목부(114a, 114b)와, 제 1 및 제 2 파지부(113a, 113b)의 형상은, 도 3과 같이 파단부(111)의 중심을 기준으로 좌우 및 상하 대칭인 형상을 가질 수 있다.

슬라이딩 가이더(12)는, 시편(11)의 제 1 가이드부(112a) 및 제 2 가이드부(112b)에 연결되어 파단부(111)에 인가되는 인장력 및 변형의 방향이 상하 방향으로 일정하게 형성되도록 가이드할 수 있다.

예를 들어, 슬라이딩 가이더(12)는 시편(11)의 제 1 가이드부(112a)에 결합되는 제 1 슬라이더(122)와, 시편(11)의 제 2 가이드부(112b)에 결합되는 제 2 슬라이더(121)를 포함할 수 있다.

제 1 슬라이더(122)는, 제 1 가이드부(112a)에 결합되는 제 1 지지 프레임(1221)과, 제 1 지지 프레임(1221) 하측으로 돌출 형성되는 제 1 슬라이딩 프레임(1222)과, 제 1 지지 프레임(1221)에 함몰 형성되어 시편(11)의 제 1 가이드부(112a)가 형합되도록 결합되는 제 1 결합 홈(1223)을 포함할 수 있다.

제 2 슬라이더(121)는, 제 2 가이드부(112b)에 결합되는 제 2 지지 프레임(1211)과, 제 2 지지 프레임(1211) 하측으로 돌출 형성되는 제 2 슬라이딩 프레임(1212)과, 제 2 지지 프레임(1211)에 함몰 형성되어 시편(11)의 제 2 가이드부(112b)가 형합되도록 결합되는 제 2 결합 홈(1213)을 포함할 수 있다.

제 1 지지 프레임(1221)은, 중앙이 비어있는 테두리형 부재일 수 있고, 상측으로 시편(11)의 제 1 가이드부(112a)에 결합되고 하측으로 제 1 슬라이딩 프레임(1222)에 결합될 수 있다.

예를 들어, 제 1 지지 프레임(1221)은 비어있는 중앙의 제 1 수용 공간(12211)을 포함할 수 있고, 제 1 수용 공간(12211)에는 시편(11)의 하부와 제 2 지지 프레임(1211)이 수용될 수 있다.

예를 들어, 도 4와 같이 제 1 지지 프레임(1221)은 사각 형상의 테두리 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 수용 공간(12211)은 사각 형상을 가질 수 있다.

제 2 지지 프레임(1211)은, 중앙이 비어있는 테두리형 부재일 수 있고, 상측으로 시편(11)의 제 2 가이드부(112b)에 결합되고 하측으로 제 2 슬라이딩 프레임(1212)에 결합될 수 있다.

예를 들어, 제 2 지지 프레임(1211)은 비어 있는 중앙의 제 2 수용 공간(12111)을 포함할 수 있고, 제 2 수용 공간(12111)에는 시편(11)의 하부가 수용될 수 있다.

예를 들어, 도 4와 같이 제 2 지지 프레임(1211)은 사각 형상의 테두리 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2 수용 공간(12111)은 사각 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 도 6과 같이 사각 형상의 제 2 지지 프레임(1211)은 사각 형상의 제 1 수용 공간(12211)에 수용될 수 있어서, 제 2 지지 프레임(1211)의 4개의 외면은 각각 제 1 수용 공간(12211)의 4 개의 내면과 서로 평행하게 마주볼 수 있다.

제 1 슬라이딩 프레임(1222)은, 사각 형상의 제 1 지지 프레임(1221)의 하측 부분으로부터 하측으로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 슬라이딩 프레임(1222)은 하측으로 함몰 형성되는 슬라이딩 공간(12221)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 슬라이딩 공간(12221)은 상측으로 제 1 수용 공간(12211)과 연통될 수 있고, 슬라이딩 공간(12221)에는 제 2 슬라이더(121)의 제 2 슬라이딩 프레임(1212)이 삽입될 수 있다.

제 2 슬라이딩 프레임(1212)은, 사각 형상의 제 2 지지 프레임(1211)의 하측 부분으로부터 하측으로 돌출 형성될 수 있다. 제 2 슬라이딩 프레임(1212)의 적어도 일부는 하측으로 슬라이딩 공간(12221)에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 제 2 슬라이딩 프레임(1212)과 슬라이딩 공간(12221)은 서로 형합되도록 결합될 수 있다.

제 2 슬라이딩 프레임(1212)이 제 1 슬라이딩 프레임(1222)의 슬라이딩 공간(12221)에 삽입되는 구조에 의하면, 제 1 슬라이더(122) 및 제 2 슬라이더(121)의 상대적인 이동 방향을 상하 방향으로 고정할 수 있고, 결과적으로 제 1 슬라이더(122) 및 제 2 슬라이더(121)에 각각 결합되는 시편(11)에 인가되는 인장력 및 그로 인한 변형의 방향이 상하 방향으로 형성되도록 가이드할 수 있다.

결과적으로 슬라이딩 가이더(12)에 의하면, 인장 시험 도중 시편(11)이 변형 또는 파단되더라도 시편(11)의 축, 즉 파단부(111)의 길이 방향의 축이 편심되지 않고 균형을 유지할 수 있어서 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

제 1 결합 홈(1223)은, 제 1 지지 프레임(1221)의 상측 부분에서 함몰 형성되어 시편(11)의 제 1 가이드부(112a)가 형합되는 홈일 수 있다.

예를 들어, 도 4와 같이 제 1 결합 홈(1223)은 제 1 지지 프레임(1221)의 상측 부분에서 전방으로부터 함몰 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 결합 홈(1223)은 제 1 가이드부(112a)의 가장자리 부분을 비롯하여 제 1 가이드부(112a)로부터 파단부(111) 및 제 1 오목부(114a)로 연결되는 부분, 즉 제 1 가이드부(112a)의 좌우 폭보다 작아지는 부분에 형합되는 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 제 1 결합 홈(1223)은, 제 1 가이드 홈(12231), 제 1 파단 홈(12232), 제 1 오목 홈(12233), 제 1 만곡부(12235) 및 제 1 파단 슬롯(12234)을 포함할 수 있다.

제 1 가이드 홈(12231)은, 시편(11)의 제 1 가이드부(112a)와 형합될 수 있다. 예를 들어, 제 1 가이드 홈(12231)은 좌우 방향으로 돌출 형성된 제 1 가이드부(112a)의 가장자리 형상과 맞물리는 형상을 가질 수 있고, 제 1 가이드 홈(12231)의 좌우측 단부와 마찬가지로 제 1 가이드 홈(12231)의 좌우측 내벽의 형상은 라운드 형상을 가질 수 있다.

제 1 파단 홈(12232)은, 시편(11)의 파단부(111)와 형합될 수 있다. 예를 들어, 제 1 파단 홈(12232)은 상측으로 제 1 가이드 홈(12231)에 연결될 수 있고 하측으로 제 1 수용 공간(12211)으로 연통될 수 있다.

예를 들어, 파단부(111)의 형상과 마찬가지로 제 1 파단 홈(12232)의 좌우 폭은 제 1 가이드 홈(12231)의 좌우 폭보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 파단 홈(12232)은 제 1 지지 프레임(1221)을 전후 방향으로 관통하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 도 4와 같이 제 1 가이드 홈(12231)은 제 1 지지 프레임(1221)의 전방으로부터 일부분만 함몰 형성되지만, 제 1 파단 홈(12232)은 제 1 지지 프레임(1221)을 전방으로부터 완전히 관통하도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 제 1 파단 홈(12232)이 제 1 가이드 홈(12231)에 연결되는 부분은 제 1 가이드 홈(12231)을 향해, 즉 상측으로 라운드지게 형성될 수 있다. 이상의 구조에 의하면, 시편(11)의 제 1 가이드부(112a)가 상측 방향으로 인장되어 그에 결합된 제 1 결합 홈(1223) 부분에 인장력이 전달됨에 따라서, 제 1 가이드 홈(12231)과 제 1 파단 홈(12232)이 연결되는 부분에 국부적인 응력이 집중되는 현상을 완화할 수 있다.

제 1 오목 홈(12233)은, 시편(11)의 제 1 오목부(114a)와 형합될 수 있다. 예를 들어, 제 1 오목 홈(12233)은 하측으로 제 1 가이드 홈(12231)에 연결될 수 있고, 상측으로 외부와 연통될 수 있다.

제 1 만곡부(12235)는, 제 1 가이드 홈(12231) 및 제 1 오목부(114a)를 라운드지게 연결하는 부분으로서, 시편(11)의 제 1 라운드부(1121a)가 형합되는 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 1 만곡부(12235)는 제 1 가이드 홈(12231)으로부터 제 1 오목부(114a)를 향해갈수록 제 1 결합 홈(1223)의 좌우 폭이 완만하게 축소되는 형상을 형성할 수 있다.

시편(11)의 제 1 가이드부(112a) 및 제 1 가이드 홈(12231)의 좌우측 축부가 라운드 처리되고, 시편(11)의 제 1 라운드부(1121a)와 제 1 만곡부(12235)가 형합되는 구조에 의하면, 시편(11)과 제 1 결합 홈(1223) 사이의 정확한 결합 위치를 가이드할 수 있는 것과 더불어, 시편(11)과 제 1 결합 홈(1223) 사이의 마찰력을 감소시킬 수 있고, 인장력에 의한 응력 집중 현상을 완화시킬 수 있다.

제 1 파단 슬롯(12234)은 제 1 결합 홈(1223)의 가장자리 단부를 따라서 관통 형성되는 구멍일 수 있다.

예를 들어, 제 1 파단 슬롯(12234)은, 제 1 가이드 홈(12231)으로부터 제 1 파단 홈(1233)을 라운드지게 연결되는 부분의 둘레를 따라서 방사상으로 이격된 부분에 관통 형성될 수 있다.

예를 들어, 제 1 파단 슬롯(12234)은 제 1 결합 홈(1223)의 부분 중, 제 1 가이드 홈(12231)과 제 1 파단 홈(1233)의 연결 부분과, 제 1 만곡부(12235)의 가장자리 부분과, 제 1 오목 홈(12233)의 상측 단부 부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 파단 슬롯(12234)은 도 4와 같이 작은 직경의 구멍 또는 마주보는 가장자리 단부 부분을 따라서 연장되는 슬롯일 수 있다.

도시한 바와 같이, 제 1 파단 슬롯(12234)은, 인장되는 시편(11)이 파단될 경우 발생하는 충격파에 대하여 교차되는 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 충격파가 제 1 결합 홈(1223)에 전달됨에 따라서 제 1 결합 홈(1223)에 형성되는 국부적인 응력 집중 현상을 완화할 수 있고, 충격을 흡수함으로써 제 1 결합 홈(1223)의 파단을 방지할 수 있다. 또한, 일부 작은 균열이 발생되더라도, 제 1 파단 슬롯(12234)을 넘어서 균열이 진행되는 것을 방지함으로써, 장치가 완전히 파손되는 것을 방지할 수 있고, 결과적으로 장치의 수명을 증가시킬 수 있다.

제 2 결합 홈(1213)은, 제 2 지지 프레임(1211)의 상측 부분에서 함몰 형성되어 시편(11)의 제 2 가이드부(112b)가 형합되는 홈일 수 있다.

예를 들어, 도 5와 같이 제 2 결합 홈(1213)은 제 2 지지 프레임(1211)의 상측 부분에서 전방으로부터 함몰 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 결합 홈(1213)은 제 2 가이드부(112b)의 가장자리 부분을 비롯하여 제 2 가이드부(112b)로부터 파단부(111) 및 제 2 오목부(114b)로 연결되는 부분, 즉 제 2 가이드부(112b)의 좌우 폭보다 작아지는 부분에 형합되는 형상을 가질 수 있다.

예를 들어, 제 2 결합 홈(1213)은, 제 2 가이드 홈(12131), 제 2 파단 홈(12132), 제 2 오목 홈(12133), 제 2 만곡부(12135) 및 제 2 파단 슬롯(12134)을 포함할 수 있다.

제 2 가이드 홈(12131)은, 시편(11)의 제 2 가이드부(112b)와 형합될 수 있다. 예를 들어, 제 2 가이드 홈(12131)은 좌우 방향으로 돌출 형성된 제 2 가이드부(112b)의 가장자리 형상과 맞물리는 형상을 가질 수 있고, 제 2 가이드 홈(12131)의 좌우측 단부와 마찬가지로 제 2 가이드 홈(12131)의 좌우측 내벽의 형상은 라운드 형상을 가질 수 있다.

제 2 파단 홈(12132)은, 시편(11)의 파단부(111)와 형합될 수 있다. 예를 들어, 제 2 파단 홈(12132)은 하측으로 제 2 가이드 홈(12131)에 연결될 수 있고 상측으로 제 1 수용 공간(12211)으로 연통될 수 있다.

예를 들어, 파단부(111)의 형상과 마찬가지로 제 2 파단 홈(12132)의 좌우 폭은 제 2 가이드 홈(12131)의 좌우 폭보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 파단 홈(12132)은 제 2 지지 프레임(1211)을 전후 방향으로 관통하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 도 5와 같이 제 2 가이드 홈(12131)은 제 2 지지 프레임(1211)의 전방으로부터 일부분만 함몰 형성되지만, 제 2 파단 홈(12132)은 제 2 지지 프레임(1211)을 전방으로부터 완전히 관통하도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 제 2 파단 홈(12132)이 제 2 가이드 홈(12131)에 연결되는 부분은 제 2 가이드 홈(12131)을 향해, 즉 하측으로 라운드지게 형성될 수 있다. 이상의 구조에 의하면, 시편(11)의 제 2 가이드부(112b)가 하측 방향으로 인장되어 그에 결합된 제 2 결합 홈(1213) 부분에 인장력이 전달됨에 따라서, 제 2 가이드 홈(12131)과 제 2 파단 홈(12132)이 연결되는 부분에 국부적인 응력이 집중되는 현상을 완화할 수 있다.

제 2 오목 홈(12133)은, 시편(11)의 제 2 오목부(114b)와 형합될 수 있다. 예를 들어, 제 2 오목 홈(12133)은 상측으로 제 2 가이드 홈(12131)에 연결될 수 있고, 하측으로 제 2 수용 공간(12111)에 연통될 수 있다.

제 2 만곡부(12135)는, 제 2 가이드 홈(12131) 및 제 2 오목부(114b)를 라운드지게 연결하는 부분으로서, 시편(11)의 제 2 라운드부(1121b)가 형합되는 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 2 만곡부(12135)는 제 2 가이드 홈(12131)으로부터 제 2 오목부(114b)를 향해갈수록 제 2 결합 홈(1213)의 좌우 폭이 완만하게 축소되는 형상을 형성할 수 있다.

시편(11)의 제 2 가이드부(112b) 및 제 2 가이드 홈(12131)의 좌우측 축부가 라운드 처리되고, 시편(11)의 제 2 라운드부(1121b)와 제 2 만곡부(12135)가 형합되는 구조에 의하면, 시편(11)과 제 2 결합 홈(1213) 사이의 정확한 결합 위치를 가이드할 수 있는 것과 더불어, 시편(11)과 제 2 결합 홈(1213) 사이의 마찰력을 감소시킬 수 있고, 인장력에 의한 응력 집중 현상을 완화시킬 수 있다.

제 2 파단 슬롯(12134)은 제 2 결합 홈(1213)의 가장자리 단부를 따라서 관통 형성되는 구멍일 수 있다.

예를 들어, 제 2 파단 슬롯(12134)은, 제 2 가이드 홈(12131)으로부터 제 2 파단 홈(12132)을 라운드지게 연결되는 부분의 둘레를 따라서 방사상으로 이격된 부분에 관통 형성될 수 있다.

예를 들어, 제 2 파단 슬롯(12134)은 제 2 결합 홈(1213)의 부분 중, 제 2 가이드 홈(12131)과 제 2 파단 홈(12132)의 연결 부분과, 제 2 만곡부(12135)의 가장자리 부분과, 제 2 오목 홈(12133)의 상측 단부 부분에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 파단 슬롯(12134)은 도 5와 같이 작은 직경의 구멍 또는 마주보는 가장자리 단부 부분을 따라서 연장되는 슬롯일 수 있다.

도시한 바와 같이, 제 2 파단 슬롯(12134)은, 인장되는 시편(11)이 파단될 경우 발생하는 충격파에 대하여 교차되는 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 충격파가 제 2 결합 홈(1213)에 전달됨에 따라서 제 2 결합 홈(1213)에 형성되는 국부적인 응력 집중 현상을 완화할 수 있고, 충격을 흡수함으로써 제 2 결합 홈(1213)의 파단을 방지할 수 있다. 또한, 일부 작은 균열이 발생되더라도, 제 1 파단 슬롯(12234)을 넘어서 균열이 진행되는 것을 방지함으로써, 장치가 완전히 파손되는 것을 방지할 수 있고, 결과적으로 장치의 수명을 증가시킬 수 있다.

인장 시험을 통해 시편(11)이 인장되는 방향은, 시편(11)의 파단부의 길이 방향과 동일하고, 제 1 슬라이더(122) 및 제 2 슬라이더(121)의 중심 축의 방향, 즉 제 1 슬라이더(122)가 제 2 슬라이더(121)에 대해 슬라이딩 하는 방향과 일치할 수 있다.

제 1 그리퍼(14)는 시편(11)의 상부를 파지할 수 있다. 제 1 그리퍼(14)는 하측으로 시편(11)의 제 1 파지부(113a)에 결합되고 상측으로 인장부(34, 도 8 참조)에 연결될 수 있다.

예를 들어, 제 1 그리퍼(14)는 시편(11)의 제 1 파지부(113a)의 가장자리 형상에 형합되어 결합될 수 있다. 예를 들어, 제 1 그리퍼(14)는 제 1 파지부(113a) 및 제 1 오목부(114a)의 가장자리에 형합되어 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 그리퍼(14)는 제 1 파지부(113a)로부터 제 1 오목부(114a)로 연결되면서 좌우 폭이 축소되는 부분을 감싸도록 파지함으로써 상측 방향의 인장력을 시편(11)의 상부에 인가할 수 있다.

제 2 그리퍼(15)는 시편(11)의 하부를 파지할 수 있다. 제 2 그리퍼(15)는 상측으로 시편(11)의 제 2 파지부(113b)에 결합되고 하측으로 고정부(13)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 2 그리퍼(15)는 제 2 지지 프레임(1211)의 제 2 수용 공간(12111) 내부에 수용될 수 있다.

예를 들어, 제 2 그리퍼(15)는 시편(11)의 제 2 파지부(113b)의 가장자리 형상에 형합되어 결합될 수 있다. 예를 들어, 제 2 그리퍼(15)는 제 2 파지부(113b) 및 제 2 오목부(114b)의 가장자리에 형합되어 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 2 그리퍼(15)는 제 2 파지부(113b)로부터 제 2 오목부(114b)로 연결되면서 좌우 폭이 축소되는 부분을 감싸도록 파지함으로써 하측 방향의 인장력을 시편(11)의 하부에 인가할 수 있다.

시편(11)의 제 1 및 제 2 오목부(114a, 114b) 각각으로부터 제 1 및 제 2 파지부(113a, 113b)로 연결되는 부분이 라운드지게 형성되고, 제 1 및 제 2 그리퍼(14, 15)가 이에 형합되도록 결합됨에 따라서 시편(11)과 제 1 및 제 2 그리퍼(14, 15) 사이의 정확한 결합 위치를 가이드할 수 있는 것과 동시에 시편(11)과 제 1 및 제 2 그리퍼(14, 15) 사이의 마찰력을 감소시킬 수 있고, 접촉 면적에서 응력 집중을 완화시킴으로써 파지하는 부분에서 시편(11)과 제 1 및 제 2 그리퍼(14, 15)의 변형 및 파손을 방지할 수 있다.

고정부(13)는, 시편(11)을 고정할 수 있다. 예를 들어, 고정부(13)는 제 2 그리퍼(15)의 하측에 연결되어 제 2 그리퍼(15)를 통해 인장 시험시 시편(11)의 하측을 고정할 수 있다.

예를 들어, 고정부(13)는 상단이 제 2 그리퍼(15)에 연결되고 하단이 하측으로 돌출 형성되는 막대 형상의 부재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 고정부(13)는 하측 방향을 따라서 제 1 슬라이딩 프레임(1222), 제 2 슬라이딩 프레임(1212) 및 변위 측정 센서(17)를 전후 방향으로 감쌀 수 있는 내부 공간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정부(13)는 고온에서의 강도가 높은 인코넬(inconel) 재질을 포함할 수 있다.

예를 들어, 고정부(13)는 제 2 그리퍼(15)의 하측에 연결되는 동시에 제 1 슬라이딩 프레임(1222), 제 2 슬라이딩 프레임(1212) 및 변위 측정 센서(17)를 내부 공간에 수용하기 위하여 도 2와 같이 슬라이딩 가이더(12) 및 변위 측정 센서(17)를 감싸는 일부가 분리될 수 있는 분리부(131)를 포함할 수 있다.

변위 측정 센서(17)는, 슬라이딩 공간(12221)에 설치되어 제 1 슬라이더(122) 및 제 2 슬라이더(121)가 상대적으로 이동된 변위를 측정할 수 있다. 예를 들어, 변위 측정 센서(17)는 슬라이딩 공간(12221)의 하단부의 제 1 슬라이딩 프레임(1222)에 고정되는 센서 하우징(172)과, 센서 하우징(172)에 대해 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고 센서 하우징(172)의 상측으로 돌출 형성된 단부가 제 2 슬라이딩 프레임(1212)의 하단부에 접촉되는 가압부(171)를 포함할 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 인장 시험시 시편(11)이 인장되어 변형이 발생되는 경우, 제 1 슬라이더(122)가 제 2 슬라이더(121)에 대해 상대적으로 상측으로 슬라이딩 함에 따라서, 가압부(171)는 제 2 슬라이더(121)의 제 2 슬라이딩 프레임(1212)에 의해 하측 방향으로 가압된다. 따라서 가압부(171)의 일부가 센서 하우징(172)으로 삽입될 수 있다. 결과적으로, 변위 측정 센서(17)는 가압부(171)가 센서 하우징(172)에 대해서 슬라이딩되는 변위를 감지함으로써 인장 시험에 따른 시편(11)의 변형량을 측정할 수 있다.

도 7은 일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 시스템의 사시도이고, 도 8은 일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 시스템의 블록도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 시스템(3)은 도 1 내지 도 6에 도시된 고온 인장 강도 시험 장치(1)를 통해 고온의 환경에서 시편(11)의 인장 강도 및 변형률을 비롯한 기계적 물성을 측정할 수 있다.

일 실시 예에 따른 고온 인장 강도 시험 시스템(3)은, 고온 인장 강도 시험 장치(1), 고온 챔버(31), 가열부(33), 냉각 회로(32), 냉각부(35), 인장부(34) 및 제어부(36)를 포함할 수 있다.

고온 인장 강도 시험 장치(1)는, 도 1 내지 도 6에 도시된 고온 인장 강도 시험 장치(1)와 동일한 구성을 가지더라도 무방하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

고온 챔버(31)는, 시편(11)이 고온의 환경에 노출되도록 고온 인장 강도 시험 장치(1)의 일부를 감싸도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 고온 챔버(31)는, 고온 인장 강도 시험 장치(1)의 부분 중 시편(11)이 장착된 부분이 내부에 수용되도록 설치될 수 있다.

예를 들어, 고온 인장 강도 시험 장치(1) 중 시편(11)을 비롯한 제 1 지지 프레임(1221) 및 제 2 지지 프레임(1211)은 고온 챔버(31)의 내부에 수용될 수 있지만 제 1 슬라이딩 프레임(1222) 및 제 2 슬라이딩 프레임(1212)의 하부와, 변위 측정 센서(17)는 고온 챔버(31)의 하측으로 돌출되어 고온 챔버(31)로부터 이격되어 고온 챔버(31)의 외부에 배치될 수 있다.

이상의 구조에 의하면, 고온 챔버(31) 내부의 높은 온도에 의해 변위 측정 센서(17)가 손상되거나 오작동하는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 고온 챔버(31)는 외부로부터 내부를 관측할 수 있는 관측 윈도우(311)를 포함할 수 있다. 관측 윈도우(311)를 통해서 실험자는 고온의 환경에서 시편(11)의 인장 시험에 따른 변형의 과정을 관측할 수 있다.

가열부(33)는, 고온 챔버(31)의 내부로 연장되어 시편(11)을 가열할 수 있다. 예를 들어, 가열부(33)의 일단부는 고온 챔버(31) 내부에서 시편(11)의 파단부(111) 부근에 위치하여 시편(11)을 가열시킬 수 있다.

냉각 회로(32)는, 고온 챔버(31)의 내벽의 둘레를 따라서 설치될 수 있다. 예를 들어, 냉각 회로(32)는 고온 챔버(31)의 내벽의 둘레를 복수회 둘러 감싸는 구조를 가질 수 있다.

냉각부(35)는, 냉각 회로(32)에 냉각 유체를 순환시켜 고온 챔버(31) 내부를 냉각할 수 있다. 예를 들어, 가열부(33)를 통해 시편(11)을 가열하는 동안 냉각부(35)는 냉각 회로(32)에 냉각 유체를 순환하여 가열부(33)로부터 시편(11)에 전달되는 열이 슬라이딩 가이더(12), 제 1 그리퍼(14), 제 2 그리퍼(15) 및 고정부(13)에 전달되어 열적인 변형이 발생하여 측정 신뢰도가 저하되는 상황을 방지할 수 있다.

한편, 도면에서는 생략하였으나, 고온 인장 강도 시험 시스템(3)은, 고온 챔버(31)를 통과하여 제 1 그리퍼(14, 도 2 참조) 및/또는 제 2 그리퍼(15, 도 2 참조)에 연결되는 냉각 유로를 더 포함할 수도 있다. 냉각부(35)는 냉각 유로를 통하여 제 1 그리퍼(14) 및 제 2 그리퍼(15)로 냉각 유체를 순환시킴으로써, 제 1 가이드부(112a) 및 제 2 가이드(112b)를 냉각시킬 수 있다. 냉각 유로의 일부는 유연한 재질로 형성되어 제 1 그리퍼(14) 및 제 2 그리퍼(15)의 상대적인 움직임에 영향을 받지 않고, 안정적으로 냉각을 수행할 수 있다.

인장부(34)는, 시편(11)의 상측에 연결되어 시편(11)을 상측 방향으로 인장시킬 수 있다. 인장부(34)는 제 1 그리퍼(14)의 상측에 연결되어 인장 시험시 시편(11)에 상하 방향의 인장력을 인가할 수 있다.

제어부(36)는, 고온 환경에서 고온 인장 강도 시험 장치(1)의 인장 시험 과정을 수행 및 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(36)는 가열부(33)를 통해 고온 챔버(31) 내부에 배치되는 시편(11)을 가열할 수 있다. 예를 들어, 제어부(36)는 냉각부(35)를 구동하여 고온 챔버(31)의 내벽에 설치된 냉각 회로(32)에 냉각 유체를 순환시킴으로써 시편(11)을 제외한 다른 고온 인장 강도 시험 장치(1)에 인가되는 열적인 영향을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 제어부(36)는 인장부(34)를 구동하여 시편(11)의 상부를 상측으로 인장시킴으로써 시편(11)의 파단부(111)에 상하 방향으로의 인장력을 인가할 수 있다. 예를 들어, 인장부(34)의 인장력에 의해 시편(11)의 파단부(111)가 변형될 경우, 제어부(36)는 변위 측정 센서(17)에서 측정되는 제 1 슬라이더(122) 및 제 2 슬라이더(121) 사이의 상대적인 이동 변위를 통해 시편(11)의 변형량을 측정할 수 있다.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (13)

1. 상하 방향으로 연장되는 파단부와, 상기 파단부의 상하측 각각에서 좌우 방향으로 돌출 형성되는 제 1 가이드부 및 제 2 가이드부를 포함하는 시편의 인장 강도를 고온 환경에서 시험하기 위한 고온 인장 강도 시험 장치에 있어서, 상기 고온 인장 강도 시험 장치는,
   상기 제 1 가이드부에 형합되어 결합되는 제 1 슬라이더;
   상기 제 2 가이드부에 형합되어 결합되고, 상기 제 1 슬라이더의 내부에 배치되고 상기 제 1 슬라이더에 대해 상하 방향으로 슬라이딩 가능한 제 2 슬라이더;
   상기 시편을 고정시키기 위한 고정부; 및
   상기 제 1 슬라이더 및 제 2 슬라이더 사이에 배치되어 상호간의 상하 이동 변위를 감지하는 변위 감지 센서를 포함하고,
   상기 제 1 슬라이더는,
   사각 형상의 수용 공간을 구비하고 상기 제 1 가이드부에 결합되는 사각 형상의 제 1 지지 프레임; 및
   상기 제 1 지지 프레임의 하측으로 돌출 형성되고 상기 수용 공간과 연결되는 슬라이딩 공간을 구비하는 제 1 슬라이딩 프레임을 포함하고,
   상기 제 2 슬라이더는,
   상기 수용 공간에 수용되고 상기 제 2 가이드부에 결합되는 사각 형상의 제 2 지지 프레임; 및
   상기 제 2 지지 프레임의 하측으로 돌출 형성되고 상기 슬라이딩 공간에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 제 2 슬라이딩 프레임을 포함하는 고온 인장 강도 시험 장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 변위 감지 센서는,
   상기 슬라이딩 공간에 설치되어 상기 제 1 슬라이딩 프레임에 대해 상기 제 2 슬라이딩 프레임이 상하 방향으로 슬라이딩되는 변위를 측정하는 고온 인장 강도 시험 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 슬라이더는,
   상기 제 1 지지 프레임의 상측에서 전방으로부터 함몰 형성되어 상기 제 1 가이드부가 형합되어 결합되는 제 1 결합 홈을 더 포함하고,
   상기 제 2 슬라이더는,
   상기 제 2 지지 프레임의 상측에서 전방으로부터 함몰 형성되어 상기 제 2 가이드부가 형합되어 결합되는 제 2 결합 홈을 더 포함하는 고온 인장 강도 시험 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 시편의 제 1 가이드부 및 제 2 가이드부의 좌우측 단부와 상기 제 1 결합 홈 및 제 2 결합 홈의 좌우측 단부의 형상은 라운드진 것을 특징으로 하는 고온 인장 강도 시험 장치.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 결합 홈은,
   상기 제 1 가이드부와 형합되는 제 1 가이드 홈; 및
   상기 제 1 가이드부로부터 하측으로 연결되는 파단부의 부분과 형합되고, 상기 제 1 가이드 홈보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 1 파단 홈을 포함하고,
   상기 제 2 결합 홈은,
   상기 제 2 가이드부와 형합되는 제 2 가이드 홈; 및
   상기 제 2 가이드부로부터 상측으로 연결되는 파단부의 부분과 형합되고, 상기 제 2 가이드 홈보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 2 파단 홈을 포함하는 고온 인장 강도 시험 장치.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 1 파단 홈은, 상기 제 1 지지 프레임을 전후 방향으로 관통하고, 상기 제 1 파단 홈이 상기 제 1 가이드 홈에 연결되는 부분은 상기 제 1 가이드 홈을 향해 상측으로 라운드진 형상을 갖고,
   상기 제 2 파단 홈은, 상기 제 2 지지 프레임을 전후 방향으로 관통하고, 상기 제 2 파단 홈이 상기 제 2 가이드 홈에 연결되는 부분은 상기 제 2 가이드 홈을 향해 하측으로 라운드진 형상을 갖는 고온 인장 강도 시험 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제 1 결합 홈은,
   상기 제 1 결합 홈의 가장자리 단부를 따라서 관통 형성되는 제 1 파단 슬롯을 더 포함하고,
   상기 제 2 결합 홈은,
   상기 제 2 결합 홈의 가장자리 단부를 따라서 관통 형성되는 제 2 파단 슬롯을 더 포함하는 고온 인장 강도 시험 장치.
   
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 시편은,
   상기 제 1 가이드부의 상측으로 연장되고 상기 제 1 가이드부보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 1 오목부;
   상기 제 1 오목부의 상측으로 연장되고 상기 제 1 오목부보다 좌우 폭이 크게 형성되는 제 1 파지부;
   상기 제 2 가이드부의 하측으로 연장되고 상기 제 2 가이드부보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 2 오목부; 및
   상기 제 2 오목부의 하측으로 연장되고 상기 제 2 오목부보다 좌우 폭이 크게 형성되는 제 2 파지부를 더 포함하고,
   상기 고온 인장 강도 시험 장치는,
   일단은 인장부에 연결되고, 타단은 상기 제 1 파지부 및 상기 제 1 오목부의 가장자리에 형합되어 연결되는 제 1 그리퍼; 및
   일단은 상기 고정부에 연결되고, 타단은 상기 제 2 파지부 및 상기 제 2 오목부의 가장자리에 형합되어 연결되는 제 2 그리퍼를 더 포함하는 고온 인장 강도 시험 장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 결합 홈은,
    상기 제 1 가이드부로부터 상측으로 연결되는 상기 제 1 오목부와 형합되고, 상기 제 1 가이드 홈보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 1 오목 홈을 더 포함하고,
    상기 제 2 결합 홈은,
    상기 제 2 가이드부로부터 하측으로 연결되는 상기 제 2 오목부와 형합되고, 상기 제 2 가이드 홈보다 좌우 폭이 작게 형성되는 제 2 오목 홈을 더 포함하는 고온 인장 강도 시험 장치.
    
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 시편은,
    상기 제 1 가이드로부터 상기 제 1 오목부 사이를 라운드지게 연결하는 제 1 라운딩부; 및
    상기 제 2 가이드로부터 상기 제 2 오목부 사이를 라운드지게 연결하는 제 2 라운딩부를 포함하고,
    상기 제 1 결합 홈은,
    상기 제 1 가이드부로부터 상측으로 연결되고 상기 제 1 라운딩부의 부분과 형합되는 제 1 만곡 홈을 더 포함하고,
    상기 제 2 결합 홈은,
    상기 제 2 가이드부로부터 하측으로 연결되고 상기 제 2 라운딩부의 부분과 형합되는 제 2 만곡 홈을 더 포함하는 고온 인장 강도 시험 장치.
    
12. 시편의 일측에 결합되는 제 1 슬라이더와, 상기 제 1 슬라이더의 내부에 배치되고 상기 제 1 슬라이더에 대해 슬라이딩 가능하며 상기 시편의 타측에 결합되는 제 2 슬라이더와, 상기 시편을 고정시키기 위한 고정부와, 상기 제 1 슬라이더 및 제 2 슬라이더 사이에 배치되어 상호간의 상하 이동 변위를 감지하는 변위 감지 센서를 포함하는 고온 인장 강도 시험 장치;
    상기 시편, 제 1 슬라이더 및 제 2 슬라이더를 내부에 수용하는 고온 챔버;
    상기 고온 챔버 내부에서 상기 시편에 열을 인가하는 가열부; 및
    상기 시편에 연결되어 상기 시편을 인장시키는 인장부를 포함하고,
    상기 제 1 슬라이더는,
    사각 형상의 수용 공간을 구비하고 상기 시편의 일측에 결합되는 사각 형상의 제 1 지지 프레임; 및
    상기 제 1 지지 프레임의 하측으로 돌출 형성되고 상기 수용 공간과 연결되는 슬라이딩 공간을 구비하는 제 1 슬라이딩 프레임을 포함하고,
    상기 제 2 슬라이더는,
    상기 수용 공간에 수용되고 상기 시편의 타측에 결합되는 사각 형상의 제 2 지지 프레임; 및
    상기 제 2 지지 프레임의 하측으로 돌출 형성되고 상기 슬라이딩 공간에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하도록 삽입되는 제 2 슬라이딩 프레임을 포함하고,
    상기 변위 감지 센서는 상기 고온 챔버의 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 고온 인장 강도 시험 시스템.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 고온 챔버 내벽의 둘레를 따라 형성되는 냉각 회로; 및
    상기 가열부를 통해 상기 시편을 가열하는 동안 상기 냉각 회로에 냉각 유체를 순환하여 상기 고온 챔버 내부를 냉각하는 냉각부를 더 포함하는 고온 인장 강도 시험 시스템.

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