KR102402860B1 - 시편 시험 장치 및 시편 시험 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시편의 파괴 인성을 시험할 수 있는 시편 시험 장치 및 시편 시험 방법에 관한 것으로서, 시편의 일면의 일측을 지지하는 제 1 지지부와, 상기 시편의 길이 방향으로 상기 제 1 지지부와 소정 거리 이격되게 형성되어, 상기 시편의 일면의 타측을 지지하는 제 2 지지부 및 상기 시편의 일면을 지지하는 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부의 사이에서 상기 시편을 기준으로 상기 제 1 지지부 및 상기 제 2 지지부와 대향되게 형성되어, 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부에 의해 지지된 상기 시편의 타면의 적어도 일부분을 가압하는 가압부를 포함하고, 상기 시편은, 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부에 의해 지지된 일면의 중간 부분에 오목한 형상의 노치부(Notch)가 형성되고, 상기 가압부는, 상기 시편의 파괴 인성을 시험하는 본 시험전에 상기 노치부에 피로균열을 생성할 수 있도록, 상기 노치부의 크기를 기반으로 계산된 하중값을 기준으로 상기 시편을 가압하여 상기 노치부에 상기 피로균열을 생성할 수 있다.

Description

시편 시험 장치 및 시편 시험 방법{Specimen test apparatus and specimen test method}
본 발명은 시편 시험 장치 및 시편 시험 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 시편의 파괴 인성을 시험할 수 있는 시편 시험 장치 및 시편 시험 방법에 관한 것이다.
최근 조선 및 해양 구조물의 대형화, 고강도화 및 사용 환경이 가혹화됨에 따라, 재료의 파괴 안정성 관점에서의 중요성이 대두되고 있다. 강의 파괴 인성(Fracture toughness)을 평가하는 방법은, 크게 대형 시험과 소형 시험으로 분류되며, 대형 시험과 소형 시험은 균열의 개시 관점의 파괴 인성 시험법과 균열의 진전 관점의 파괴 인성 시험법으로 구분된다.
일반적으로, 강의 저온 인성의 평가 방법으로는 종래부터 주로 소형 시험인 샤르피 충격 시험(Charpy impact test)에 의한 충격 흡수 에너지가 이용되어 왔지만, 최근에는, 신뢰성을 높이기 위해 추가적으로, 균열 개구 변위 시험(Crack Tip Opening Displacement Test, 이하 CTOD 시험)이 요구되는 경우가 많아지고 있다. 이러한, CTOD 시험은, 시험이 요구되는 위치에 노치 및 피로균열(Fatigue Crack)을 삽입시킨 시편을 설계 온도에서 3점 굽힘(3-Point bending)하여, 취성파괴 발생 전 생성되는 균열의 개구 변위를 측정하여 취성 파괴 발생에 대한 저항성능을 평가할 수 있다.
그러나, CTOD 시험법을 이용하는 종래의 시편 시험 장치 및 시편 시험 방법은, BS 7448, ISO 12135 등의 규격에 의거하여 시험 용접, 노치 가공, 잔류응력 제거, 피로균열 생성, 본 시험 및 유효성 검증의 절차로 이루어지는데, 그 시간과 비용이 많이 소모되는 문제점이 있었다. 특히, 시편의 리가먼트(Ligament)에 따른 항복응력 이하의 하중을 가하여 피로균열을 생성시키는 단계에서, 시편의 리가먼트를 고려할 수 있도록 초기 피로균열의 생성 및 진전된 크기에 따라 하중조건을 재계산 후 변경된 하중을 적용하는 과정을 반복하여 피로균열을 목표 길이까지 생성함으로써, 시간적 소요가 많은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 피로균열을 생성시키는 단계의 소요 시간을 절감하여 전체적인 시험 시간을 절감할 수 있는 시편 시험 장치 및 시편 시험 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시편 시험 장치가 제공된다. 상기 시편 시험 장치는, 시편의 일면의 일측을 지지하는 제 1 지지부; 상기 시편의 길이 방향으로 상기 제 1 지지부와 소정 거리 이격되게 형성되어, 상기 시편의 일면의 타측을 지지하는 제 2 지지부; 및 상기 시편의 일면을 지지하는 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부의 사이에서 상기 시편을 기준으로 상기 제 1 지지부 및 상기 제 2 지지부와 대향되게 형성되어, 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부에 의해 지지된 상기 시편의 타면의 적어도 일부분을 가압하는 가압부;를 포함하고, 상기 시편은, 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부에 의해 지지된 일면의 중간 부분에 오목한 형상의 노치부(Notch)가 형성되고, 상기 가압부는, 상기 시편의 파괴 인성을 시험하는 본 시험 전에 상기 노치부에 피로균열을 생성할 수 있도록, 상기 노치부의 크기를 기반으로 계산된 하중값을 기준으로 상기 시편을 가압하여 상기 노치부에 상기 피로균열을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 가압부는, 상기 시편에 형성된 상기 노치부의 깊이를 기반으로 상기 피로균열 생성을 위한 상기 하중값을 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 하중값은, [수식 1]
Figure 112020126383559-pat00001
에 의해 계산될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 가압부는, 상기 시편의 상기 노치부에 상기 피로균열을 생성하는 동안 상기 하중값을 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 가압부는, 상기 시편의 일면에 형성된 상기 노치부와 대응되는 위치에서 상기 시편의 타면을 가압할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 노치부에 생성되는 상기 피로균열의 목표 길이는, 3mm 내지 5mm일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 시편 시험 방법이 제공된다. 상기 시편 시험 방법은, 길이 방향으로 길게 형성된 시편의 일면의 중간 부분에 오목한 형상의 노치부를 형성하는 노치 가공 단계; 상기 시편의 상기 길이 방향을 기준으로 소정 거리 이격되게 형성되는 제 1 지지부와 제 2 지지부에 상기 노치부가 형성된 상기 시편의 일면이 지지될 수 있도록, 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부 상에 상기 시편을 거치하는 시편 거치 단계; 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부의 사이에 형성된 가압부가 상기 시편의 타면의 적어도 일부분을 가압하여 상기 노치부에 피로균열을 생성하는 피로균열 생성 단계; 및 상기 가압부가 상기 피로균열이 생성된 상기 시편의 타면을 점점 큰 하중으로 가압하여 상기 시편의 파괴 인성을 시험하는 본 시험 단계;를 포함하고, 상기 피로균열 생성 단계에서, 상기 시편에 형성된 상기 노치부의 크기를 기반으로 계산된 하중값을 기준으로 상기 시편을 가압하여 상기 노치부에 상기 피로균열을 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 피로균열 생성 단계에서, 상기 시편에 형성된 상기 노치부의 깊이를 기반으로 상기 피로균열 생성을 위한 상기 하중값을 계산할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 피로균열 생성 단계에서, 상기 하중값은, [수식 1]
Figure 112020126383559-pat00002
에 의해 계산될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 피로균열 생성 단계에서, 상기 시편의 상기 노치부에 상기 피로균열을 생성하는 동안 상기 하중값을 일정하게 유지할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, CTOD 시험 방법을 이용한 시편의 시험 중 피로균열 생성 단계에서 초기 피로균열을 생성하기 위한 하중조건을 초기 노치부의 크기로 계산하여 적용하고, 피로균열의 생성 및 진전된 크기에 관계 없이 하중조건을 변경하지 않고 목표 길이까지 피로균열을 생성함으로써, 피로균열 생성 단계에서 소요되는 시간을 절감할 수 있다.
이와 같이, CTOD 시험 방법을 이용한 시편의 시험 중 초기 피로균열 생성 시 시편의 리가먼트를 고려하지 않은 피로균열 적용하중을 계산 및 이를 일정하게 적용함으로써, 파괴인성이 요구되는 부재에 대한 실험을 실시하는데 있어서 소요되는 시간을 절감하는 효과를 가질 수 있는 시편 시험 장치 및 시편 시험 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 시험 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시편 시험 방법을 순서대로 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 시험 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 시험 장치는, 크게, 제 1 지지부(10)와 제 2 지지부(20) 및 가압부(30)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 시편 시험 장치의 제 1 지지부(10)는, 시편(S)의 일면의 일측을 지지하고, 제 2 지지부(20)는, 시편(S)의 길이 방향으로 제 1 지지부(10)와 소정 거리(S) 이격되게 형성되어, 시편(S)의 일면의 타측을 지지할 수 있다.
여기서, 시편(S)은, 길이 방향으로 길게 형성되는 제 1 시험 부재(S1)와 제 2 시험 부재(S2)를 용접하여 형성되는 것으로서, 제 1 지지부(10)와 제 2 지지부(20)에 의해 지지된 일면의 중간 부분에 오목한 형상의 노치부(N)가 형성될 수 있다.
예컨대, 노치부(N)는, 시편(S)의 제 1 시험 부재(S1)와 제 2 시험 부재(S2)가 용접되어 결합된 용접부(WD)에 형성될 수 있으며, 그 횡단면이"V"자 형상 또는 "U"자 형상으로 형성되어, 시편(S)의 폭 방향으로 연장되게 형성될 수 있다.
이러한, 노치부(N)는, 밀링 가공이나 NC 가공과 같은 기계적 가공으로 시편(S)의 일면을 가공하여 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 국한되지 않고, 오목한 형태의 노치부(N)를 가공할 수 있는 다양한 가공 방법으로 형성될 수 있다.
또한, 제 1 시험 부재(S1)와 제 2 시험 부재(S2)의 용접 결합 후, 노치부(N)가 가공된 시편(S)은, 후술될 가압부(30)에 의해 노치부(N)의 반대면이 가압될 수 있도록, 노치부(N)가 형성된 일면이 제 1 지지부(10) 및 제 2 지지부(20)와 접촉하도록 거치될 수 있다.
또한, 제 1 지지부(10) 및 제 2 지지부(20)는, 가압부(30)에 의해 가압되는 시편(S)이 노치부(N)를 기준으로 용이하게 밴딩(Bending)되어 변형될 수 있도록, 시편(S)을 선 접촉 또는 점 접촉에 의해 지지할 수 있다.
더욱 구체적으로, 제 1 지지부(10) 및 제 2 지지부(20)는, 가압부(30)에 의해 가압되는 시편(S)을 용이하게 지지할 수 있는 적절한 강도와 내구성을 갖는 원형의 횡단면을 가지는 구조체일 수 있다. 예컨대, 이러한 제 1 지지부(10) 및 제 2 지지부(20)는, 스틸, 스테인리스, 알루미늄, 마그네슘 및 아연 중 어느 하나 이상의 재질을 선택하여 구성되는 구조체일 수 있다. 그러나, 제 1 지지부(10) 및 제 2 지지부(20)는, 도 1에 반드시 국한되지 않고, 시편(S)을 지지할 수 있는 매우 다양한 형태 및 재질의 부재들이 적용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 가압부(30)는, 시편(S)의 일면을 지지하는 제 1 지지부(10)와 제 2 지지부(20)의 사이의 위치에서, 시편(S)을 기준으로 제 1 지지부(10) 및 제 2 지지부(20)와 대향되게 형성되어, 제 1 지지부(10)와 제 2 지지부(20)에 의해 지지된 시편(S)의 타면의 적어도 일부분을 가압할 수 있다.
더욱 구체적으로, 가압부(30)는, 시편(S)의 타면에서 용접부(WD)에 형성된 노치부(N)와 대응되는 위치를 선 접촉 또는 점 접촉에 의해 수직 방향으로 가압할 수 있도록, 원형의 횡단면을 가지는 가압체일 수 있다.
이러한, 가압부(30)는, 도시되진 않았지만, 전기 실린더나, 유압 실린더나, 공압 실린더 등 가압부(30)를 시편(S)의 길이 방향과 수직한 높이 방향으로 선형 이동시킬 수 있는 구동 장치에 의해 구동하여 시편(S)을 가압할 수 있다.
이에 따라, 가압부(30)는, 시편(S)의 파괴 인성을 시험하는 본 시험 전에 노치부(N)에 목표 길이(L) 만큼 피로균열(C)을 생성할 수 있도록, 노치부(N)의 크기를 기반으로 계산된 하중값을 기준으로 시편(S)을 가압함으로써, 노치부(N)에 피로균열(C)을 생성할 수 있다.
여기서, 본 발명자들은, 파괴 인성을 시험하는 본 시험 전에 피로균열(C)을 생성 시, 종래의 BS 7448, ISO 12135 등의 규격에 의해 규정된 수식으로 상기 하중값을 산출할 경우, 시편의 리가먼트(Ligament)에 따른 항복응력 이하의 하중을 가하여 피로균열(C)을 생성하기 때문에, 시편(S)의 리가먼트를 고려할 수 있도록 초기 피로균열(C)의 생성 및 진전된 크기에 따라 하중조건을 재계산 후 변경된 하중을 적용하는 과정을 반복하여 피로균열(C)을 목표 길이(L)까지 생성함으로써, 시간적 소요가 많은 어려움을 인지하였다.
이에, 본 발명자들은, 다수의 실험을 통하여 본 발명의 시편 시험 장치에서 피로균열(C) 생성에 최적화된 상기 하중값의 계산식으로서 하기의 [수식 1]을 제안하게 되었다.
[수식 1]
Figure 112020126383559-pat00003
Figure 112020126383559-pat00004
: 하중값(N)
B: 시편의 폭(mm)
W: 노치부의 깊이(mm)
S: 제 1 지지부와 제 2 지지부 간의 거리(mm)
Figure 112020126383559-pat00005
: 항복응력(MPa)
Figure 112020126383559-pat00006
: 인장응력(MPa)
이와 같이, 본 발명자들은, 시편(S)에 형성된 노치부(N)의 깊이(W)를 기반으로 피로균열(C) 생성을 위한 상기 하중값을 계산하는 [수식 1]을 기반으로 상기 하중값을 계산하고, 가압부(30)가, 시편(S)의 노치부(N)에 피로균열(C)을 생성하는 동안 상기 하중값을 일정하게 유지하면서 목표 길이(L)까지 피로균열(C)을 생성함으로써, 피로균열(C)을 생성시키는 단계의 소요 시간을 절감하여 전체적인 시편 시험 시간을 절감할 수 있었다.
이때, 시편(S)의 노치부(N)에 생성되는 피로균열(C)의 목표 길이(L)는 사전에 설정되어 지정될 수 있으며, 예컨대, 목표 길이(L)는, 3mm 내지 5mm의 범위에서 설정되는 것이 바람직 할 수 있다. 그러나, 피로 균열(C)의 목표 길이(L)는, 반드시 이에 국한되지 않고, 시편(S)의 파괴 인성 시험 조건이나, 시편(S)의 크기에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른, 시편 시험 장치에 따르면, CTOD 시험 방법을 이용한 시편(S)의 파괴 인성 시험 중 피로균열(C)의 생성 단계에서 초기 피로균열(C)을 생성하기 위한 하중조건을 초기 노치부(N)의 크기를 기반으로 계산하여 적용하고, 피로균열(C)의 생성 및 진전된 크기에 관계 없이 하중조건을 변경하지 않고 목표 길이까지 일정한 하중조건으로 피로균열(C)을 생성함으로써, 피로균열(C) 생성 단계에서 소요되는 시간을 절감할 수 있다.
그러므로, CTOD 시험 방법을 이용한 시편(S)의 파괴 인성 시험 중 초기 피로균열(C) 생성 시 시편(S)의 리가먼트를 고려하지 않은 피로균열 적용하중을 계산 및 이를 일정하게 적용함으로써, 파괴인성이 요구되는 부재에 대한 실험을 실시하는데 있어서 소요되는 시간을 절감하는 효과를 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시편 시험 방법을 순서대로 나타내는 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 시편 시험 방법은, 크게, 노치 가공 단계(S10)와, 시편 거치 단계(S20)와, 피로균열 생성 단계(S30) 및 본 시험 단계(S40)를 포함할 수 있다.
먼저, 노치 가공 단계(S10)는, 길이 방향으로 길게 형성된 시편(S)의 일면의 중간 부분에 오목한 형상의 노치부(N)를 형성할 수 있다.
예컨대, 노치 가공 단계(S10)에서, 길이 방향으로 길게 형성되는 제 1 시험 부재(S1)와 제 2 시험 부재(S2)를 용접하여 형성된 시편(S)의 일면의 중간 부분에 기계적 가공에 의해 그 횡단면이 시편(S)의 폭 방향으로 연장되게 형성되고, "V"자 형상 또는 "U"자 형상으로 형성되는 노치부(N)를 가공할 수 있다.
또한, 시편(S)의 노치부(N)가 형성된 용접부(WD)는, 제 1 시험 부재(S1)와 제 2 시험 부재(S2)의 용접 과정 및 노치부(N)의 가공 과정에서 잔류 응력이 존재할 수 있으므로, 용접부(WD)의 열처리 등에 의해 잔류응력을 제거하는 공정을 거친 후 다음 단계를 진행할 수 있다.
이어서, 시편 거치 단계(S20)에서, 시편(S)의 상기 길이 방향을 기준으로 소정 거리 이격되게 형성되는 제 1 지지부(10)와 제 2 지지부(20)에 노치부(N)가 형성된 시편(S)의 일면이 지지될 수 있도록, 제 1 지지부(10)와 제 2 지지부(20) 상에 시편(S)을 거치할 수 있다.
이어서, 피로균열 생성 단계(S30)에서, 제 1 지지부(10)와 제 2 지지부(20)의 사이에 형성된 가압부(30)가 시편(S)의 타면의 적어도 일부분을 가압하여 노치부(N)에 피로균열(C)을 생성할 수 있다.
더욱 구체적으로, 피로균열 생성 단계(S30)에서, 시편(S)에 형성된 노치부(N)의 크기를 기반으로 계산된 하중값을 기준으로 시편(S)을 가압하여 노치부(N)에 피로균열(C)을 생성할 수 있다. 예컨대, 상기 하중값은, 시편(S)에 형성된 노치부(N)의 깊이(W)를 기반으로 계산될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상술한 [수식 1]에 의해 계산될 수 있다.
이러한, 피로균열 생성 단계(S30)에서, 시편(S)의 노치부(N)에 피로균열(C)을 목표 길이(L)까지 생성하는 동안 상기 [수식 1]에 의해 산출된 상기 하중값을 일정하게 유지할 수 있다.
이어서, 본 시험 단계(S40)에서, 가압부(30)가 피로균열(C)이 생성된 시편(S)의 타면을 점점 큰 하중으로 가압하여 시편(S)의 파괴 인성을 시험할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른, 시편 시험 방법에 따르면, CTOD 시험 방법을 이용한 시편(S)의 파괴 인성 시험 중 피로균열(C)의 생성 단계에서 초기 피로균열(C)을 생성하기 위한 하중조건을 초기 노치부(N)의 크기를 기반으로 계산하여 적용하고, 피로균열(C)의 생성 및 진전된 크기에 관계 없이 하중조건을 변경하지 않고 목표 길이까지 일정한 하중조건으로 피로균열(C)을 생성함으로써, 피로균열(C) 생성 단계에서 소요되는 시간을 절감할 수 있다.
그러므로, CTOD 시험 방법을 이용한 시편(S)의 파괴 인성 시험 중 초기 피로균열(C) 생성 시 시편(S)의 리가먼트를 고려하지 않은 피로균열 적용하중을 계산 및 이를 일정하게 적용함으로써, 파괴인성이 요구되는 부재에 대한 실험을 실시하는데 있어서 소요되는 시간을 절감하는 효과를 가질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 제 1 지지부
20: 제 2 지지부
30: 가압부
S: 시편
N: 노치부
C: 피로균열

Claims (10)

  1. 시편의 일면의 일측을 지지하는 제 1 지지부;
    상기 시편의 길이 방향으로 상기 제 1 지지부와 소정 거리 이격되게 형성되어, 상기 시편의 일면의 타측을 지지하는 제 2 지지부; 및
    상기 시편의 일면을 지지하는 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부의 사이에서 상기 시편을 기준으로 상기 제 1 지지부 및 상기 제 2 지지부와 대향되게 형성되어, 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부에 의해 지지된 상기 시편의 타면의 적어도 일부분을 가압하는 가압부;를 포함하고,
    상기 시편은,
    상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부에 의해 지지된 일면의 중간 부분에 오목한 형상의 노치부(Notch)가 형성되고,
    상기 가압부는,
    상기 시편의 파괴 인성을 시험하는 본 시험전에 상기 노치부에 피로균열을 생성할 수 있도록, 상기 시편에 형성된 상기 노치부의 깊이를 기반으로 계산된 하중값을 기준으로 상기 시편을 가압하여 상기 노치부에 상기 피로균열을 생성하고,
    상기 하중값은,
    하기 [수식 1]에 의해 계산되는, 시편 시험 장치.
    [수식 1]
    Figure 112022021602010-pat00017

    Figure 112022021602010-pat00018
    : 하중값(N)
    B: 시편의 폭(mm)
    W: 노치부의 깊이(mm)
    S: 제 1 지지부와 제 2 지지부 간의 거리(mm)
    Figure 112022021602010-pat00019
    : 항복응력(MPa)
    Figure 112022021602010-pat00020
    : 인장응력(MPa)
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압부는,
    상기 시편의 상기 노치부에 상기 피로균열을 생성하는 동안 상기 하중값을 일정하게 유지하는, 시편 시험 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압부는,
    상기 시편의 일면에 형성된 상기 노치부와 대응되는 위치에서 상기 시편의 타면을 가압하는, 시편 시험 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 노치부에 생성되는 상기 피로균열의 목표 길이는, 3mm 내지 5mm인, 시편 시험 장치.
  7. 길이 방향으로 길게 형성된 시편의 일면의 중간 부분에 오목한 형상의 노치부를 형성하는 노치 가공 단계;
    상기 시편의 상기 길이 방향을 기준으로 소정 거리 이격되게 형성되는 제 1 지지부와 제 2 지지부에 상기 노치부가 형성된 상기 시편의 일면이 지지될 수 있도록, 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부 상에 상기 시편을 거치하는 시편 거치 단계;
    상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부의 사이에 형성된 가압부가 상기 시편의 타면의 적어도 일부분을 가압하여 상기 노치부에 피로균열을 생성하는 피로균열 생성 단계; 및
    상기 가압부가 상기 피로균열이 생성된 상기 시편의 타면을 점점 큰 하중으로 가압하여 상기 시편의 파괴 인성을 시험하는 본 시험 단계;를 포함하고,
    상기 피로균열 생성 단계에서,
    상기 시편에 형성된 상기 노치부의 깊이를 기반으로 계산된 하중값을 기준으로 상기 시편을 가압하여 상기 노치부에 상기 피로균열을 생성하고,
    상기 하중값은,
    하기 [수식 1]에 의해 계산되는, 시편 시험 방법.
    [수식 1]
    Figure 112022021602010-pat00021

    Figure 112022021602010-pat00022
    : 하중값(N)
    B: 시편의 폭(mm)
    W: 노치부의 깊이(mm)
    S: 제 1 지지부와 제 2 지지부 간의 거리(mm)
    Figure 112022021602010-pat00023
    : 항복응력(MPa)
    Figure 112022021602010-pat00024
    : 인장응력(MPa)
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 피로균열 생성 단계에서,
    상기 시편의 상기 노치부에 상기 피로균열을 생성하는 동안 상기 하중값을 일정하게 유지하는, 시편 시험 방법.
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KR20200016236A (ko) * 2017-06-15 2020-02-14 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 재료 샘플을 면내 파괴 인성 평가를 위한 표준 시험에서 시험하는 방법 및 장치

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