KR20090070624A - Aparratus for compensation of measurement equipment of residual stress and method thereof - Google Patents

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Abstract

An apparatus for compensating residual stress measurement equipment and a method thereof are provided to verify the performance of residual stress measurement equipment by comparing theoretical stress value with experimental stress value. An apparatus for compensating residual stress measurement equipment comprises: a standard sample(110) consisting of constant stress beams in which a plurality of identical stress spots exist; a simple jig(120) fixing lateral one end of a standard sample and horizontally mounting the standard sample; a load gage(130) delivering the vertical load of lateral one end of the standard sample and the horizontal load of the simple jig to the standard sample; a load cell(140) measuring load gage transmission load; and a displacement meter(150) metering the sagging degree of the standard simple due to load. The residual stress measurement equipment is verified or corrected by begin provided with theoretical stress value.

Description

잔류응력 측정장비 보정 장치 및 방법 { Aparratus for Compensation of Measurement Equipment of Residual Stress and Method thereof }{Aparratus for Compensation of Measurement Equipment of Residual Stress and Method}

본 발명은 잔류응력 측정장비 보정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다수의 동일 응력 지점이 존재하는 표준시편을 사용하여 이론적 잔류응력 값을 산출하고 이를 실측값과 비교함으로써, 잔류응력 측정장비 성능을 검증할 수 있는 잔류응력 측정장비 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for calibrating residual stress measuring equipment, and in particular, by calculating a theoretical residual stress value using a standard specimen having a plurality of identical stress points and comparing the measured value with actual measured values, the performance of the residual stress measuring equipment is verified. The present invention relates to an apparatus and a method for calibrating residual stress measurement equipment.

잔류응력(Residual Stress)은 물질이 고형이 되었을 때 표면이나 물질 속에 갖고 있는 응력 즉, 물체를 변형시키는 힘으로, 외력에 관계없는 고체의 내부응력이다. 잔류응력은 금속이나 고분자 물질의 가공과정에서 물체 내부 불균등한 소성변형 때문에 발생하는데, 자연 발생적인 균열을 유발할 수 있는 위험 요소이기 때문에 금형 및 각종 제품의 제조 과정 및 환경의 검증을 위한 대상이 되고 있다.Residual Stress is the internal stress of a solid regardless of the external force. Residual stress is caused by uneven plastic deformation inside the object during the processing of metals or polymer materials, and it is a target for verification of the manufacturing process and environment of molds and various products because it is a risk factor that can cause natural cracks. .

종래기술에 따른 대표적인 잔류 응력 측정방법으로는 X선 회절법(X-differaction)과 응력제거법(Hole Drilling)이 있다. Representative residual stress measuring methods according to the prior art include X-ray diffraction (X-differaction) and stress drilling (Hole Drilling).

X-선 회절법은 X선의 파장을 물체에 쏘면 원자의 크기 및 물질을 구성하는 원자에 의해 만들어지는 산란파의 간섭으로 인하여 발생하는 회절현상을 이용하여 물체를 구성하는 원자의 배형성, 미소결정 크기, 결정화도 및 결정 내부변형 등을 측정하는 비피괴적인 잔류응력 측정 방법이다. The X-ray diffraction method uses the diffraction phenomenon caused by the size of atoms and the scattering wave generated by atoms constituting the material when the X-ray diffraction is emitted to the object. , Nondestructive residual stress measurement method for measuring crystallinity and internal strain.

그러나, X-선 회절법은 장비 자체가 고가이며, 분석에 많은 시간과 비용이 소요될 뿐만 아니라, 표면으로부터 0.5밀(mil)이내의 범위에 대해서만 사용할 수 있어 파이프나 다른 물체의 내부표면상의 잔류응력을 측정하는 데에는 부적당하다.However, the X-ray diffraction method is expensive for the equipment itself, takes much time and money to analyze, and can only be used within a range of 0.5 mils from the surface, so that residual stresses on the inner surface of pipes or other objects can be used. Inadequate for measuring

응력제거법은 잔류응력을 측정하고자하는 금형에 소정크기의 홀을 드릴링하면서 드릴 강도 및 홀 형성 시간 등으로부터 잔류응력을 도출하는 파괴적인 잔류응력 측정 방법이다. 그런데, 응력제거법은 잔류응력 측정장비의 초기값에 따라 측정값 오차발생이 유발될 수 있으므로 측정장비의 검정 및 보정에의 주의가 필요하다. The stress relief method is a destructive residual stress measurement method that derives residual stresses from drill strength and hole formation time while drilling holes of a predetermined size in a mold to measure residual stresses. However, the stress relief method may cause a measurement error due to the initial value of the residual stress measurement equipment, so care must be taken in the calibration and calibration of the measurement equipment.

응력제거법을 사용하는 측정장비 검정 및 보정 방법은 응력 값을 알고 있는 표준시편에 직접 소정크기 홀을 드릴링하여 실측 응력 값을 비교하면서 측정장비를 보정하는 방식을 사용한다. Measuring equipment calibration and calibration method using stress relief method uses the method to calibrate the measuring equipment by comparing the measured stress value by drilling a predetermined size hole directly on the standard specimen having known stress value.

종래에는 숏피닝 가공에 의한 원반 디스크 형태 표준시편을 사용하여 표준시편 중앙에 홀을 드릴링하여 측정장비 검정 및 보정을 하였다. 그런데, 원반 디스크 형태의 표준시편은 사용이 일회적이고, 단품 가격이 비싸며, 수급도 수입에만 의존하고 있어 비효율적이었다. Conventionally, a hole in the center of the standard specimen was drilled and calibrated and calibrated using a disc-shaped standard specimen by shot peening. By the way, the standard disk-shaped specimens were inefficient because of their one-time use, high price of single parts, and supply and demand.

본 발명은 다수의 동일 응력 지점을 가지는 표준시편에 응력이 발생할 만큼의 하중을 전달하여 하중의 정도와 표준시편의 휨 정도를 계측하고, 이로부터 이론적 응력 값을 산출하여 실측값과 비교함으로써, 잔류응력 측정장비 성능을 검증할 수 있는 잔류응력 측정장비 보정 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention transmits a load as much as a stress occurs to a standard specimen having a number of the same stress point to measure the degree of load and the degree of warpage of the standard specimen, from which the theoretical stress value is calculated and compared with the actual measurement, It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for calibrating residual stress measuring equipment that can verify the performance of stress measuring equipment.

전술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 잔류응력 측정장비 보정 장치는, 다수의 동일 응력 지점이 존재하는 일정응력보로 구성된 표준시편; 상기 표준시편 횡측의 일단부를 고정하여 수평으로 안착하는 시편치구; 상기 표준시편 횡측의 일단부에 대해 수직방향, 상기 시편치구에 대해 수평방향의 하중을 상기 표준시편에 전달하는 하중계; 상기 하중계 전달 하중을 측정하는 로드셀; 상기 하중으로 인한 상기 표준시편의 처짐량을 측정하는 변위계를 포함하고, 상기 표준시편의 치수와 상기 로드셀 및 상기 변위계 측정값으로부터 이론적 응력 값을 제공하여 잔류응력 측정장비의 검증 및 보정을 지원하는 점에 그 특징이 있다. Residual stress measuring equipment correction apparatus according to the present invention to achieve the above object, the standard specimen consisting of a constant stress beam having a plurality of the same stress point; A specimen jig fixed to one end on the horizontal side of the standard specimen and seated horizontally; A load gauge which transfers the load in the vertical direction to one end of the transverse side of the standard specimen and in the horizontal direction to the specimen fixture; A load cell measuring the load gauge transfer load; And a displacement gauge for measuring the deflection of the standard specimen due to the load, and providing a theoretical stress value from the dimensions of the standard specimen and the load cell and the displacement gauge measurements to support verification and correction of residual stress measurement equipment. It has its features.

여기서, 상기 잔류응력 측정장비의 검증 및 보정은 상기 잔류응력 측정장비 측정 응력 실측값과 상기 이론적 응력 값의 비교결과로 수행되며, 상기 이론적 응력 값 σ는 다음 수학식

Figure 112007093818808-PAT00001
에 의해 산출된다(이때, Ｐ는 하중, ｂ는 상기 표준시편의 두께).Here, the verification and correction of the residual stress measuring equipment is performed as a result of comparison between the measured stress actual measurement value and the theoretical stress value, and the theoretical stress value σ is
Figure 112007093818808-PAT00001
Where P is the load and ｂ is the thickness of the standard specimen.

이때, 상기 hｘ 는 h(x)이며, 다음 수학식

Figure 112007093818808-PAT00002
으로 산출되며(이때, h0는 상기 표준시편의 처짐정도 판단 시작점의 상하폭, 영문자 l은 상기 표준시편의 전체 횡축 길이, 상기 x는 h0를 시작점으로 임의의 점에 대한 표준시편의 횡축 중심선을 따른 직선거리), 상기 시편치구는 상기 표준시편의 일단부를 고정하는 하나 이상의 고정부를 포함하는 것이 바람직하다. Where h ｘ is h (x),
Figure 112007093818808-PAT00002
Where h 0 is the top and bottom width of the starting point of the deflection of the standard specimen, the letter l is the total length of the transverse axis of the standard specimen, and x is the horizontal axis center line of the standard specimen at any point, starting with h 0 . Linear distance), the specimen jig preferably comprises one or more fixing portions for fixing one end of the standard specimen.

한편, 상기 표준시편은 상기 횡축의 일단부에 나사를 포함하는 공구를 장착하는 상기 시편치구에 형성된 홀과 대응되는 위치에 존재하는 하나 이상의 고정홀을 포함하고, 상기 횡축의 타단부 중 상기 하중계가 하중을 전달하는 면은 상기 하중계의 하중을 전달하는 하중축의 끝단과 평형이며, 하나 이상의 고정홀이 형성된 고정면; 상기 고정면에 대해 완만한 형태로 구성되는 상기 표준시편의 처짐정도 판단 시작점; 상기 하중계의 하중을 전달하는 볼 엔드와 맞닿은 위치에 존재하며, 횡축 중앙선에 대해 평형한 측면을 가지는 타단부; 상기 표준시편의 처짐정도 판단 시작점으로부터 타단부에 이르는 측면은 종단 중앙선을 기준으로 유선 형태로 점점 좁아지는 형태인 것이 바람직하다. On the other hand, the standard specimen includes one or more fixing holes in the position corresponding to the hole formed in the test piece jig for mounting a tool including a screw on one end of the horizontal axis, wherein the load meter of the other end of the horizontal axis The surface for transmitting the load is in equilibrium with the end of the load shaft for transmitting the load of the load gauge, the fixing surface formed with one or more fixing holes; A starting point for determining the deflection of the standard specimen configured in a gentle form with respect to the fixed surface; An other end in contact with the ball end for transmitting the load of the load gauge, the other end having a side surface that is parallel to a horizontal axis line; It is preferable that the side surface from the starting point of the deflection degree of the standard specimen to the other end is gradually narrowed in a streamline shape based on the terminal center line.

본 발명의 다른 특징에 따른, 다수의 동일 응력 지점이 존재하는 일정응력보로 구성된 표준시편을 안착하는 시편치구를 포함하고, 잔류응력을 측정하는 장비를 보정하는 방법에 있어서, (a) 표준시편을 시편치구에 수평으로 안착하고, 일단부를 고정하는 단계; (b) 상기 표준시편에 대해 수평방향으로 하중을 전달하는 단계; (c) 상기 표준시편의 하중 전달방향으로 처짐이 발생되어 응력이 발생하고, 상기 하중 및 처짐의 정도를 계측하는 단계; (d) 상기 계측 값으로부터 이론적 응력 값을 산출하는 단계; (e) 상기 표준시편의 실측 응력 값을 계측하여 상기 이론적 응력 값과 비교하며, 상기 표준응력 측정장비 검증 및 보정을 하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있는 잔류응력 측정장비 보정 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a method comprising a specimen jig for seating a standard specimen consisting of a constant stress beam having a plurality of identical stress points, the method for calibrating equipment for measuring residual stress, the method comprising: (a) a standard specimen Mounting horizontally to the specimen jig, and fixing one end; (b) transmitting a load in a horizontal direction with respect to the standard specimen; (c) deflection in the load transfer direction of the standard specimen to generate stress, and measuring the load and the degree of deflection; (d) calculating a theoretical stress value from the measured value; (e) measuring the measured stress value of the standard specimen and comparing it with the theoretical stress value, and verifying and calibrating the standard stress measuring device. .

여기서, 상기 (a)단계 이전에 상기 표준시편에 동일 응력 지점이 표시되는 단계; 상기 하중 및 처침 정도를 가시화하는 계측기를 보정하는 단계를 더 포함한다.Here, the step of displaying the same stress point on the standard specimen before step (a); And calibrating the instrument to visualize the load and the degree of droop.

그리고, 상기 (e)단계는 (e-1) 상기 표준시편을 홀 드릴링하여 실측 응력 값을 계측하는 단계; (e-2) 상기 실측 응력 값과 상기 이론적 응력 값을 비교하는 단계; (e-3) 상기 비교 값이 일치하지 않으면, 상기 표준응력 측정장비를 보정하는 단계; (e-4) 이전에 홀 드릴링된 지점과 동일 응력을 가지는 타 지점을 홀 드릴링하여 실측 응력 값을 재계측하며, 상기 표준응력 측정장비를 검증하는 단계를 포함하며 이때, 상기 (e-4)단계는 (e-4-1) 상기 재계측된 실측 응력 값과 상기 이론적 응력 값이 일치하는지를 비교하는 단계; (e-4-2) 상기 비교결과 불일치하면, 상기 결과가 일치할 때까지 상기 (e-3)내지 (e-4)단계를 반복 실행하는 단계를 포함한다. And, step (e) comprises the steps of (e-1) hole drilling the standard specimen to measure the measured stress value; (e-2) comparing the measured stress value with the theoretical stress value; (e-3) correcting the standard stress measuring instrument if the comparison values do not match; (e-4) re-measuring the measured stress value by hole-drilling another point having the same stress as the previously drilled point, and verifying the standard stress measuring equipment, wherein (e-4) (E-4-1) comparing the measured measured stress value with the theoretical stress value; (e-4-2) if the comparison result is inconsistent, repeating steps (e-3) to (e-4) until the result is identical.

본 발명에 따른 잔류응력 측정장비 보정 장치 및 방법은 다수의 동일 응력 지점을 가지는 표준시편에 응력이 발생할 만큼의 하중을 전달하여 하중의 정도와 표준시편의 휨 정도를 계측하고, 이로부터 이론적 응력 값을 산출하여 실측값과 비교함으로써, 잔류응력 측정장비 성능을 검증할 수 있는 효과가 있다.The apparatus and method for calibrating residual stress measuring apparatus according to the present invention transmits a load as much as stress occurs to a standard specimen having a plurality of identical stress points to measure the degree of load and the degree of warpage of the standard specimen, and from there, the theoretical stress value By calculating the result and comparing it with the measured value, there is an effect that can verify the performance of the residual stress measurement equipment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, can be modified in various forms, the scope of the present invention is limited to the embodiments described below no.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 잔류응력 측정장비 보정 장치를 도시한 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 잔류응력 측정장비 보정 장치는 다수의 동일 응력 지점이 존재하는 일정응력보로 구성된 표준시편(110); 표준시편(110) 횡측의 일단부를 고정하여 수평으로 안착하는 시편치구(120); 표준시편(110) 횡측의 일단부에 대해 수직방향, 시편치구(120)에 대해 수평방향의 하중을 표준시편(110)에 전달하는 하중계(130); 하중계(130)가 전달하는 하중을 측정하는 로드셀(140); 하중으로 인해 상기 표준시편(110)의 처짐량을 측정하는 변위계(150)를 포함한다. 1 is a block diagram illustrating a device for calibrating residual stress measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the residual stress measuring apparatus correction apparatus includes a standard specimen 110 composed of a constant stress beam having a plurality of identical stress points; A test fixture jig 120 which is fixed horizontally by fixing one end of a horizontal side of the standard test piece 110; A load gauge 130 which transmits a load in a vertical direction with respect to one end of the horizontal side of the standard specimen 110 and a horizontal direction with respect to the specimen jig 120 to the standard specimen 110; A load cell 140 measuring a load transmitted by the load meter 130; It includes a displacement meter 150 for measuring the amount of deflection of the standard specimen 110 due to the load.

표준시편(110)은 잔류응력 측정장비를 검증 및 보정하기 위한 표준 테스트 금형이며, 가능한 많은 수의 동일 응력 지점을 포함하는 형태로 구성되는 것이 바람직하다. The standard specimen 110 is a standard test mold for verifying and correcting residual stress measuring equipment, and is preferably configured to include as many of the same stress points as possible.

표준시편(110)은 횡축의 일단부에 나사를 포함하는 공구를 장착하는 하나 이상의 고정홀을 포함하며, 횡축의 타단부 중 상기 하중계의 하중을 전달하는 단면은 하중계(130)가 하중을 전달하는 하중축의 끝단과 평형으로 설치되는 것이 바람직하 다. The standard specimen 110 includes one or more fixing holes for mounting a tool including a screw in one end of the horizontal axis, the cross section for transmitting the load of the load gauge of the other end of the horizontal axis is the load gauge 130 to transfer the load It is desirable to be installed in equilibrium with the end of the load shaft.

표준시편(110)은 타단부에 비해 넓은 일단부, 하중계(130)가 전달하는 하중을 전달하기에 적당하도록 중앙선에 대해 평형한 측면을 가지는 타단부, 일단부로부터 타단부의 연결은 종단의 중앙선을 기준으로 유선 형태로 점점 좁아지는 형태로 구성된다. 이후, 도 2 내지 도 3과 함께 표준시편의 특성에 대해 더 자세히 설명한다. The standard specimen 110 has a wider end than the other end, the other end having a side that is balanced with respect to the center line so as to be suitable for transferring the load transmitted by the load meter 130, and the connection of the other end from the one end is the center line of the terminal. It is composed of a narrowing form in the form of a wire based on this. 2 to 3 will be described in more detail with respect to the characteristics of the standard specimen.

시편치구(120)는 하중계(130), 변위계(150), 로드셀(140)이 설치되며, 표준시편(110)을 수평으로 안착하고, 횡측의 일단부를 고정하여 하중 및 변위를 측정하도록 한다. Specimen jig 120 is a load meter 130, displacement meter 150, load cell 140 is installed, the standard specimen 110 is mounted horizontally, and fixed to one end of the transverse side to measure the load and displacement.

시편치구(120)는 표준시편(110)의 일단부를 고정을 위한 하나 이상의 고정부(121)를 포함하여 안정적으로 표준시편(110)의 고정을 지원하는 것이 바람직하다. The specimen jig 120 preferably includes one or more fixing parts 121 for fixing one end of the standard specimen 110 to stably support the standard specimen 110.

하중계(130)는 나사 등을 통해 수동 또는 모터의 구동을 통해 자동으로 조작되며, 표준시편(110) 수직 단면에 대해 수직 방향, 횡단 중앙선에 대해서 수평 방향으로 응력을 전달하여 표준시편(110)에 잔류응력을 발생시킨다. The load meter 130 is automatically operated by manual or driving of a motor through a screw or the like, and transmits stress to the standard specimen 110 in a vertical direction with respect to the vertical section of the standard specimen 110 and a horizontal direction with respect to the transverse center line. Generate residual stress.

여기서, 하중계(130)의 하중을 전달받는 표준시편(110)의 하중 전달 지점은 원통형으로 구성된 하중을 가하는 하중계(130) 볼 엔드의 직경보다 큰 것이 바람직하다.Here, the load transfer point of the standard specimen 110 that receives the load of the load gauge 130 is preferably larger than the diameter of the ball end of the load gauge 130 to apply a load consisting of a cylindrical.

로드셀(140)은 하중계(130)가 전달한 하중(응력)을 수치 등의 형태로 디스플레이부에 표출하여 사용자가 가시가능하도록 한다.The load cell 140 expresses the load (stress) transmitted by the load meter 130 in the form of a numerical value so as to be visible to the user.

변위계(150)는 하중계(130)가 전달한 하중에 의해 표준시편(110)에 처짐이 발생한 정도(변위, 물체가 움직인 직선거리)를 수치 등의 형태로 표출하여 사용자가 가시가능하도록 한다.The displacement meter 150 expresses the degree of deflection (displacement, the linear distance that the object is moved) in the standard specimen 110 by the load transmitted by the load gauge 130 in the form of a numerical value, so that the user is visible.

잔류응력 측정장비 보정 장치는 표준시편(110)에 응력을 발생할 때의 변위 및 하중 값을 표출하여 다음 수학식 1에 의해 이론적 응력 값 σ을 산출할 수 있도록 한다.Residual stress measuring device correction device is to express the displacement and load value when the stress occurs on the standard specimen 110 to calculate the theoretical stress value σ by the following equation (1).

Figure 112007093818808-PAT00003
Figure 112007093818808-PAT00003

이때, Ｐ는 하중, ｘ는 처짐 량, ｂ는 상기 표준시편 두께, Ｈｘ는 ｘ지점에서의 표준시편(110) 상하 폭이다.At this time, P is the load, ｘ is the deflection amount, ｂ is the standard specimen thickness, H ｘ is the standard specimen 110 upper and lower width at the point ｘ.

그리고, 산출된 이론적 응력 값은 잔류응력 측정장비가 측정한 표준시편의 응력 실측값과 비교되어 잔류응력 측정장비의 검정 및 보정에 사용된다.The calculated theoretical stress values are compared with the measured stress values of the standard specimen measured by the residual stress measuring instrument, and used for the calibration and calibration of the residual stress measuring instrument.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 일정응력보의 형상을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일정응력보는 본 발명에 따른 표준시편(110)처럼 타단부에 비해 넓은 일단부, 하중계(130)가 전달하는 하중을 전달하기에 적당하도록 횡축의 중앙선에 대해 평형한 측면을 가지는 타단부, 일단부로부터 타단부의 연결은 종단의 중앙선을 기준으로 유선 형태로 점점 좁아지는 형태로 구성되며, ｘ지점에서 일정응력보의 상하 폭 hｘ는 h(x)로 표현되며, 다음 수학식 2으로 산출될 수 있다.2 is a view showing the shape of a constant stress beam according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 2, the constant stress beam is balanced with respect to the center line of the transverse axis so as to be suitable for transferring the load transmitted from one end, the load gauge 130, wider than the other end, such as the standard specimen 110 according to the present invention The other end with side, and the other end from one end is composed of the form of narrowing gradually in the form of streamline based on the center line of the end, and the upper and lower width h ｘ of the constant stress beam at the point is expressed as h (x) , May be calculated by Equation 2 below.

Figure 112007093818808-PAT00004
Figure 112007093818808-PAT00004

여기서, x축은 횡축의 중앙선이며, y축은 종축에 대해 수직하는 일단면, (이때, h0는 표준시편의 처짐정도 판단을 위한 시작점의 상하폭, 영문자 l은 상기 표준시편의 전체 횡축 길이, x는 h0를 시작점으로 임의의 점에 대한 표준시편의 횡축 중심선을 따른 직선거리이다.Here, the x-axis is the center line of the horizontal axis, the y-axis is one end surface perpendicular to the longitudinal axis, where h 0 is the top and bottom width of the starting point for determining the degree of deflection of the standard specimen, the letter l is the total length of the horizontal axis of the standard specimen, x Is the linear distance along the transverse center line of the standard specimen to any point starting at h 0 .

예컨대, 일정응력보는 h0를 5Cm이고, l이 30Cm, 두께를 1Cm로 구성할 수 있다.For example, the constant stress beam may be configured as h 0 is 5Cm, l is 30Cm, and thickness is 1Cm.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 일정응력보와 일반적인 보의 일정응력 지점을 도시한 도면이다. 도 3a은 일정응력보를, 도 3b는 일반적인 보를 도시하였다.3A and 3B are diagrams showing constant stress points of a constant stress beam and a general beam according to an embodiment of the present invention. Figure 3a shows a constant stress beam, Figure 3b shows a general beam.

도 3a의 일정응력보는 본 발명에 따른 표준시편(110)의 형태이기도 하며, 횡축중앙선을 기준으로 일단부에서 타단부로 갈수록 유선형으로 점점 좁아지는 형태로 구성되어 내부 포함 일정응력 지점을 많이 확보한다.The constant stress beam of Figure 3a is also in the form of a standard specimen 110 according to the present invention, and is configured in a form gradually narrowed toward one end from the other end with respect to the center line of the horizontal axis to secure a lot of internal stress included constant points .

도 3b의 일반적인 보는 일단부와 타단부의 넓이가 거의 유사한 형태이기 때문에, 횡축 중앙선에 대해서 외곽 쪽으로 갈수록 일정응력 지점이 점점 보의 바깥으로 퍼지는 형태를 띠므로, 도 3a에 비해서 내부에 포함되는 일정응력 지점이 훨씬 적을 수밖에 없다.Since the width of one end and the other end of FIG. 3B is almost similar, the constant stress point gradually spreads outward from the beam toward the outer side with respect to the center line of the transverse axis, so that the constant included inside of the beam is smaller than that of FIG. 3A. The stress point is much smaller.

도 3a 및 도 3b의 비교를 통해서 일정응력보를 본 발명에 따른 잔류응력 보정 장치의 표준시편(110)으로 적용하는 것이 효율적임을 알 수 있다.It can be seen from the comparison of FIGS. 3a and 3b that it is efficient to apply a constant stress beam to the standard specimen 110 of the residual stress correction apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 잔류응력 측정장비 보정 방법을 도시한 흐름도이다. 이하, 도 4를 참조하여 설명한다.4 is a flowchart illustrating a method of correcting residual stress measuring equipment according to an exemplary embodiment of the present invention. A description with reference to FIG. 4 is as follows.

먼저, 시편치구(120)에 수평으로 표준시편(110)을 안착하고, 변위 및 처짐을 계측하기 위하여 일단부를 안정적으로 고정한다(S410).First, the standard specimen 110 is mounted horizontally to the specimen jig 120, and one end is stably fixed in order to measure displacement and deflection (S410).

이때, 표준시편(110)을 안착하기 전에는 표준시편(110)에 동일 응력 지점을 표시하여 잔류응력 측정장비를 사용한 실측 응력 값을 측정에 용이하도록 하고, 시편치구(120)에 설치된 변위계(150) 및 로드셀(140)의 영점을 정확하게 맞추어 정확한 이론적 응력 값을 산출하도록 하는 것이 바람직하다.In this case, before the standard specimen 110 is seated, the same stress point is displayed on the standard specimen 110 to facilitate measurement of the actual stress value using the residual stress measuring device, and the displacement gauge 150 installed in the specimen fixture 120. And it is preferable to calculate the exact theoretical stress value by accurately matching the zero point of the load cell 140.

이어서, 하중계(130)를 사용하여 표준시편에 대해 수평방향으로 하중을 전달한다(S420).Subsequently, the load is transmitted in the horizontal direction with respect to the standard specimen using the load gauge 130 (S420).

그리고, 하중으로 인해 표준시편(110)이 하중 전달방향으로 처짐이 발생되어 잔류응력이 발생하면, 변위계(150)와 로드셀(140)을 통해 하중 및 처침의 정도를 계측한다(S430).When the standard specimen 110 sag due to the load and the residual stress occurs due to the load, the displacement and the degree of droop are measured through the displacement meter 150 and the load cell 140 (S430).

이어서, 계측 하중 및 처침량 값으로부터 상기 수학식 1을 통해 이론적 응력 값을 산출한다(S440).Subsequently, the theoretical stress value is calculated through the above equation 1 from the measured load and the amount of the drop amount (S440).

그 다음에는, 표준응력 측정장비를 이용하여 표준시편(110)의 실측 응력 값을 계측한다(S450).Next, the measured stress value of the standard specimen 110 is measured using a standard stress measuring device (S450).

그리고, 실측 응력 값과 이론적 응력 값이 동일한지를 비교하여 두 값이 동 일하지 않으면(S460), 표준응력 측정장비를 보정한 다음(S470), 다시 (S450)단계로 돌아가 보정상태를 검증하는 과정을 수행한다.Then, comparing the measured stress value and the theoretical stress value is the same, if the two values are not the same (S460), the standard stress measuring equipment is calibrated (S470), and then returns to the step (S450) to verify the corrected state Do this.

상세하게는, 표준응력 측정장비를 사용하여 표준시편(110)을 홀 드릴링하여 계측된 실측 응력 값과 이론적 응력 값을 비교한다.In detail, the actual stress value and the theoretical stress value measured by hole drilling the standard specimen 110 using a standard stress measuring device are compared.

비교결과 비교 값이 일치하지 않으면, 소정기준에 따라 표준응력 측정장비를 보정한 다음, 이전에 홀 드릴링된 지점과 동일 응력을 가지는 타 지점을 홀 드릴링하여 실측 응력 값을 재계측하고, 이론적 응력 값과 재비교하여 표준응력 측정장비를 검증한다.If the comparison result does not match, calibrate the standard stress measuring instrument according to the prescribed standard, and then re-measure the measured stress value by hole drilling another point having the same stress as the previously drilled point, and the theoretical stress value Re-compare with to verify the standard stress measuring instrument.

이때, 재계측된 실측 응력 값과 이론적 응력 값이 일치하지 않으면, 두 값이 일치할 때까지 표준응력 측정장비를 보정하며 홀 드릴링을 통한 실측 응력 값을 계측 및 보정된 측정장비 상태 검증하는 과정을 반복 수행한다.At this time, if the measured measured stress value and the theoretical stress value do not coincide, the process of calibrating the standard stress measuring equipment until the two values match and measuring the measured stress value through hole drilling and verifying the state of the corrected measuring equipment. Repeat it.

이상, 바람직한 실시예 및 첨부 도면을 통해 본 발명의 구성에 대하여 설명하였다. 그러나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 기술 분야의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The configuration of the present invention has been described above through the preferred embodiments and the accompanying drawings. However, these are only examples and are not used to limit the scope of the present invention. Those skilled in the art will understand from this that various modifications and equivalent other embodiments are possible. The true scope of protection of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 본 발명에 따른 잔류응력 측정장비 보정 장치를 도시한 블록도.1 is a block diagram showing a device for correcting residual stress measuring apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 일정응력보의 형상을 도시한 도면.2 is a view showing the shape of a constant stress beam according to the present invention.

도 3a 및 도 3b는 일정응력보와 일반적인 보의 일정응력 지점을 도시한 도면.3A and 3B show constant stress points and constant stress points of a typical beam.

도 4는 본 발명에 따른 잔류응력 측정장비 보정 방법을 도시한 흐름도.4 is a flowchart illustrating a method of correcting residual stress measuring equipment according to the present invention;

Claims (11)

다수의 동일 응력 지점이 존재하는 일정응력보로 구성된 표준시편;Standard specimen consisting of a constant stress beam with multiple identical stress points; 상기 표준시편 횡측의 일단부를 고정하여 수평으로 안착하는 시편치구;A specimen jig fixed to one end on the horizontal side of the standard specimen and seated horizontally; 상기 표준시편 횡측의 일단부에 대해 수직방향, 상기 시편치구에 대해 수평방향의 하중을 상기 표준시편에 전달하는 하중계;A load gauge which transfers the load in the vertical direction to one end of the transverse side of the standard specimen and in the horizontal direction to the specimen fixture; 상기 하중계 전달 하중을 측정하는 로드셀;A load cell measuring the load gauge transfer load; 상기 하중으로 인한 상기 표준시편의 처짐량을 측정하는 변위계를 포함하고, It includes a displacement meter for measuring the amount of deflection of the standard specimen due to the load, 상기 표준시편의 치수와 상기 로드셀 및 상기 변위계 측정값으로부터 이론적 응력 값을 제공하여 잔류응력 측정장비의 검증 및 보정을 지원하는 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정장비 보정 장치.Residual stress measuring equipment calibration apparatus, characterized in that for supporting the verification and correction of the residual stress measuring equipment by providing a theoretical stress value from the dimensions of the standard specimen and the load cell and the displacement meter measurements. 제1항에 있어서, 상기 잔류응력 측정장비의 검증 및 보정은,The method of claim 1, wherein the verification and correction of the residual stress measuring equipment, 상기 잔류응력 측정장비 측정 응력 실측값과 상기 이론적 응력 값의 비교결과로 수행되는 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정장비 보정 장치. And a residual stress measuring device correction device, wherein the residual stress measuring device measures the measured stress measured value and the theoretical stress value. 제1항에 있어서, 상기 이론적 응력 값 σ는,The method of claim 1, wherein the theoretical stress value σ, 다음 수학식
Figure 112007093818808-PAT00005
에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정장비 보정 장치. Next Equation
Figure 112007093818808-PAT00005
Residual stress measurement equipment correction apparatus, characterized in that calculated by. (이때, Ｐ는 하중, ｂ는 상기 표준시편의 두께 )Where P is the load and ｂ is the thickness of the standard specimen. 제3항에 있어서, 상기 hｘ 는 h(x)이며,The method of claim 3, wherein h 이며 is h (x), 다음 수학식
Figure 112007093818808-PAT00006
으로 산출되는 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정장비 보정 장치.Next Equation
Figure 112007093818808-PAT00006
Residual stress measurement equipment correction apparatus, characterized in that calculated as. (이때, h0는 상기 표준시편의 처짐정도 판단 시작점의 상하폭, 영문자 l은 상기 표준시편의 전체 횡축 길이, 상기 x는 h0를 시작점으로 임의의 점에 대한 표준시편의 횡축 중심선을 따른 직선거리)Where h 0 is the top and bottom width of the starting point of deflection of the standard specimen, the letter l is the total length of the transverse axis of the standard specimen, and x is the straight line along the horizontal axis center line of the standard specimen at any point, starting with h 0 . Street) 제1항에 있어서, 상기 시편치구는, The method of claim 1, wherein the test piece jig, 상기 표준시편의 일단부를 고정하는 하나 이상의 고정부One or more fixing portions for fixing one end of the standard specimen 를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정장비 보정 장치.Residual stress measurement equipment correction apparatus comprising a. 제1항에 있어서, 상기 표준시편은,The method of claim 1, wherein the standard specimen, 상기 횡축의 일단부에 나사를 포함하는 공구를 장착하는 상기 시편치구에 형성된 홀과 대응되는 위치에 존재하는 하나 이상의 고정홀을 포함하며, At least one fixing hole present at a position corresponding to a hole formed in the specimen fixture for mounting a tool including a screw at one end of the horizontal axis, 상기 횡축의 타단부 중 상기 하중계가 하중을 전달하는 면은 상기 하중계의 하중을 전달하는 하중축의 끝단과 평형인 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정장비 보정 장치.Residual stress measuring equipment correction apparatus, characterized in that the surface of the load transmitting the load of the other end of the horizontal axis is in equilibrium with the end of the load shaft for transmitting the load of the load. 제6항에 있어서, 상기 표준시편은,The method of claim 6, wherein the standard specimen, 하나 이상의 고정홀이 형성된 고정면;A fixing surface on which at least one fixing hole is formed; 상기 고정면에 대해 완만한 형태로 구성되는 상기 표준시편의 처짐정도 판단 시작점;A starting point for determining the deflection of the standard specimen configured in a gentle form with respect to the fixed surface; 상기 하중계의 하중을 전달하는 볼 엔드와 맞닿은 위치에 존재하며, 횡축 중앙선에 대해 평형한 측면을 가지는 타단부;An other end in contact with the ball end for transmitting the load of the load gauge, the other end having a side surface that is parallel to a horizontal axis line; 상기 표준시편의 처짐정도 판단 시작점으로부터 타단부에 이르는 측면은 종단 중앙선을 기준으로 유선 형태로 점점 좁아지는 형태인 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정장비 보정 장치.The side from the starting point of the deflection degree of the standard specimen to the other end side is a residual stress measuring device calibration device, characterized in that the form is gradually narrowed in the form of a wire relative to the terminal center line. 다수의 동일 응력 지점이 존재하는 일정응력보로 구성된 표준시편을 안착하는 시편치구를 포함하고, 잔류응력을 측정하는 장비를 보정하는 방법에 있어서,In the method for calibrating the equipment for measuring the residual stress, comprising a specimen jig for seating a standard specimen consisting of a constant stress beam having a plurality of identical stress points, (a) 표준시편을 시편치구에 수평으로 안착하고, 일단부를 고정하는 단계;(a) placing the standard specimen horizontally on the specimen fixture and fixing one end; (b) 상기 표준시편에 대해 수평방향으로 하중을 전달하는 단계;(b) transmitting a load in a horizontal direction with respect to the standard specimen; (c) 상기 표준시편의 하중 전달방향으로 처짐이 발생되어 응력이 발생하고, 상기 하중 및 처짐의 정도를 계측하는 단계;(c) deflection in the load transfer direction of the standard specimen to generate stress, and measuring the load and the degree of deflection; (d) 상기 계측 값으로부터 이론적 응력 값을 산출하는 단계;(d) calculating a theoretical stress value from the measured value; (e) 상기 표준시편의 실측 응력 값을 계측하여 상기 이론적 응력 값과 비교 하며, 상기 표준응력 측정장비 검증 및 보정을 하는 단계(e) measuring the measured stress value of the standard specimen and comparing it with the theoretical stress value, and verifying and correcting the standard stress measuring device 를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정장비 보정 방법.Residual stress measurement equipment correction method comprising the. 제8항에 있어서, 상기 (a)단계 이전에,According to claim 8, Before the step (a), 상기 표준시편에 동일 응력 지점이 표시되는 단계;Displaying the same stress point on the standard specimen; 상기 하중 및 처침 정도를 가시화하는 계측기를 보정하는 단계;Calibrating the instrument to visualize the load and the degree of droop; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정장비 보정 방법.Residual stress measuring equipment correction method further comprising a. 제8항에 있어서, 상기 (e)단계는, The method of claim 8, wherein step (e) (e-1) 상기 표준시편을 홀 드릴링하여 실측 응력 값을 계측하는 단계;(e-1) hole drilling the standard specimen to measure measured stress values; (e-2) 상기 실측 응력 값과 상기 이론적 응력 값을 비교하는 단계;(e-2) comparing the measured stress value with the theoretical stress value; (e-3) 상기 비교 값이 일치하지 않으면, 상기 표준응력 측정장비를 보정하는 단계;(e-3) correcting the standard stress measuring instrument if the comparison values do not match; (e-4) 이전에 홀 드릴링된 지점과 동일 응력을 가지는 타 지점을 홀 드릴링하여 실측 응력 값을 재계측하며, 상기 표준응력 측정장비를 검증하는 단계 (e-4) re-measuring the measured stress value by hole-drilling another point having the same stress as the previously drilled point, and verifying the standard stress measuring equipment 를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정장비 보정 방법.Residual stress measurement equipment correction method comprising the. 제10항에 있어서, 상기 (e-4)단계는, The method of claim 10, wherein the step (e-4), (e-4-1) 상기 재계측된 실측 응력 값과 상기 이론적 응력 값이 일치하는지를 비교하는 단계;(e-4-1) comparing the measured measured stress value with the theoretical stress value; (e-4-2) 상기 비교결과 불일치하면, 상기 결과가 일치할 때까지 상기 (e-3)내지 (e-4)단계를 반복 실행하는 단계(e-4-2) If the comparison result is inconsistent, repeating steps (e-3) to (e-4) until the result is identical 를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류응력 측정장비 보정 방법.Residual stress measurement equipment correction method comprising the.
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