KR20230078224A - 3-point bending test system and 3-point bending test method - Google Patents
3-point bending test system and 3-point bending test method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230078224A KR20230078224A KR1020210165784A KR20210165784A KR20230078224A KR 20230078224 A KR20230078224 A KR 20230078224A KR 1020210165784 A KR1020210165784 A KR 1020210165784A KR 20210165784 A KR20210165784 A KR 20210165784A KR 20230078224 A KR20230078224 A KR 20230078224A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- specimen
- unit
- signal
- displacement
- sensor
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 238000013001 point bending Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 146
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 104
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 67
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 64
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 54
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
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
- G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
-
- 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
- G01N3/02—Details
- G01N3/04—Chucks
-
- 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
- G01N3/02—Details
- G01N3/06—Special adaptations of indicating or recording means
- G01N3/068—Special adaptations of indicating or recording means with optical indicating or recording means
-
- 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
- G01N2203/0023—Bending
-
- 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
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/006—Crack, flaws, fracture or rupture
- G01N2203/0067—Fracture or rupture
-
- 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
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/0202—Control of the test
- G01N2203/0212—Theories, calculations
- G01N2203/0218—Calculations based on experimental data
-
- 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
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0262—Shape of the specimen
- G01N2203/0264—Beam
-
- 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
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
- G01N2203/0641—Indicating or recording means; Sensing means using optical, X-ray, ultraviolet, infrared or similar detectors
-
- 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
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
- G01N2203/0658—Indicating or recording means; Sensing means using acoustic or ultrasonic detectors
-
- 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
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
- G01N2203/067—Parameter measured for estimating the property
- G01N2203/0676—Force, weight, load, energy, speed or acceleration
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 3점 굽힘 시험에서 시편에 발생하는 파단을 정확하게 감지하여 측정할 수 있는 3점 굽힘 시험 시스템 및 3점 굽힘 시험 방법에 관한 것으로서, 길이 방향으로 길게 형성된 시편의 3점 굽힘 시험을 할 수 있도록, 상기 시편의 하면의 양측부를 지지하는 지지부 및 상기 지지부의 중심선상에 위치하고 상기 지지부를 기준으로 승하강 가능하게 설치되어 상기 시편의 상면을 가압하는 가압부를 포함하는 굽힘 시험기와, 상기 시편의 일측에 설치되어, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편에서 발생하는 음향을 감지하는 제 1 센서부와, 상기 지지부의 중심선상에 위치할 수 있도록 상기 지지부의 일측에 설치되어, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편의 가압 부위를 영상으로 촬영하는 제 2 센서부와, 상기 가압부의 일측에 설치되어, 상기 지지부를 향해 하강하여 상기 시편을 가압하는 상기 가압부의 이동 변위를 측정하는 제 3 센서부와, 상기 지지부의 중심선상에 위치할 수 있도록 상기 가압부에 설치되어, 상기 가압부에 가해지는 하중을 측정하는 제 4 센서부 및 상기 제 1 센서부의 음향 신호와, 상기 제 2 센서부의 영상 신호와, 상기 제 3 센서부의 변위 신호 및 상기 제 4 센서부의 하중 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 시편의 파단 발생 시점을 판단하고, 상기 파단 발생 시점에서의 하중값을 출력하는 분석부를 포함할 수 있다.The present invention relates to a 3-point bending test system and a 3-point bending test method capable of accurately detecting and measuring fractures occurring in a specimen in a 3-point bending test, which can perform a 3-point bending test of a specimen formed elongated in the longitudinal direction. A bending tester including a support part for supporting both sides of the lower surface of the specimen and a pressing part located on the center line of the support part and installed to be able to move up and down with respect to the support part to press the upper surface of the specimen, and one side of the specimen A first sensor unit installed on the pressurizing unit to sense sound generated from the specimen being pressed by the pressurizing unit, and installed on one side of the supporting unit so as to be positioned on the center line of the supporting unit, and pressurized by the pressing unit. A second sensor unit for capturing an image of a pressurized portion of the specimen to be applied, and a third sensor unit installed on one side of the pressurization unit and measuring a movement displacement of the pressurization unit that descends toward the support unit and presses the specimen; A fourth sensor unit installed on the pressurizing unit so as to be located on the center line of the support unit and measuring a load applied to the pressurizing unit, a sound signal of the first sensor unit, and an image signal of the second sensor unit; An analyzer configured to match and analyze a displacement signal of the third sensor unit and a load signal of the fourth sensor unit to determine a fracture occurrence time point of the specimen and output a load value at the fracture occurrence time point.
Description
본 발명은 3점 굽힘 시험 시스템 및 3점 굽힘 시험 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 3점 굽힘 시험에서 시편에 발생하는 파단을 정확하게 감지하여 측정할 수 있는 3점 굽힘 시험 시스템 및 3점 굽힘 시험 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a three-point bending test system and a three-point bending test method, and more particularly, to a three-point bending test system capable of accurately detecting and measuring fractures occurring in a specimen in a three-point bending test and a three-point bending test It's about how.
일반적으로, 수평을 이루는 수평 프레임, 수평봉 등의 굽힘 시험은 재료에 굽힘 모멘트가 작용했을 때에 변형 저항이나 파단 강도를 측정하여 재료의 연성(ductility) 또는 강도를 결정하기 위하여 수행하게 되며, 대(strip), 박판, 후판, 인발, 압출봉, 각봉 및 용접재 등의 재료에 대한 기계적 특성을 평가하기 위해서 수행하게 된다. 굽힘 시험의 종류로는, 굽힘에 대한 재료의 저항력(굽힘강도), 재료의 탄성계수 및 탄성 에너지를 결정하기 위한 굽힘 저항 시험과, 재료의 전성, 연성 및 파단의 유무를 시험하는 굽힘 파단 시험이 있다. 상기 굽힘 파단 시험은 가공의 적절성 및 건전성 등을 평가 및 결정하기 위한 시험이다.In general, the bending test of a horizontal frame, horizontal bar, etc. is performed to determine the ductility or strength of a material by measuring the deformation resistance or breaking strength when a bending moment acts on the material. ), thin plate, thick plate, drawn, extruded bar, angle bar and welding material, etc. to evaluate the mechanical properties. Types of bending tests include a bending resistance test to determine the material's resistance to bending (bending strength), the elastic modulus and elastic energy of the material, and a bending fracture test to test the malleability, ductility, and fracture of the material. there is. The bending fracture test is a test for evaluating and determining the appropriateness and soundness of processing.
이러한, 굽힘 시험은 지지점과 작용점의 개수에 따라 3점 굽힘 시험과 4점 굽힘 시험 등으로 구분될 수 있으며, 3점 굽힘 시험은 지지점이 두 개이고, 하중의 작용점이 한 개인 경우를 나타낸다. 예컨대, 3점 굽힘 시험은, 막대 형태로 제작된 시험시편(이하, "시편" 이라 함)의 양단을 아래에서 받치고 중심에서 위로부터 하중을 가하여 가해진 하중과 시편의 변형량이나 파단을 측정함으로써 강도를 측정하는 방식을 의미한다.The bending test may be divided into a three-point bending test and a four-point bending test according to the number of support points and points of application, and the three-point bending test indicates a case in which two points of support and one point of application of a load are applied. For example, in the 3-point bending test, both ends of a test specimen (hereinafter referred to as "specimen") manufactured in the form of a bar are supported from below and a load is applied from above at the center to measure the applied load and the amount of deformation or fracture of the specimen. Strength is measured. means how to measure
그러나, 이러한 종래의 시편의 3점 굽힘 시험을 위한 3점 굽힘 시험 시스템 및 3점 굽힘 시험 방법은, 시편이 고인성 소재로 형성될 경우, 시편에서 파단이 잘 일어나지 않고 파단 지점을 정확하게 측정하기 어려우며, 파단의 발생 시점도 정확하게 감지가 어렵다는 문제점이 있었다. 이에 따라, 시편에 파단이 발생하는 파단 강도 등 시편의 강도를 정확히 시험하기 어렵다는 문제점이 있었다.However, in the 3-point bending test system and 3-point bending test method for the 3-point bending test of the conventional specimen, when the specimen is formed of a high-toughness material, it is difficult to accurately measure the fracture point because fracture does not occur in the specimen. However, there was a problem that it was difficult to accurately detect the time point of breakage. Accordingly, there is a problem in that it is difficult to accurately test the strength of the specimen, such as the breaking strength at which fracture occurs in the specimen.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 3점 굽힘 시험에서 시편에 발생하는 파단을 정확하게 감지하여 측정할 수 있는 3점 굽힘 시험 시스템 및 3점 굽힘 시험 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve various problems, including the above problems, to provide a three-point bending test system and a three-point bending test method that can accurately detect and measure the fracture occurring in the specimen in the three-point bending test aims to However, these tasks are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 3점 굽힘 시험 시스템이 제공된다. 상기 3점 굽힘 시험 시스템은, 길이 방향으로 길게 형성된 시편의 3점 굽힘 시험을 할 수 있도록, 상기 시편의 하면의 양측부를 지지하는 지지부 및 상기 지지부의 중심선상에 위치하고 상기 지지부를 기준으로 승하강 가능하게 설치되어 상기 시편의 상면을 가압하는 가압부를 포함하는 굽힘 시험기; 상기 시편의 일측에 설치되어, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편에서 발생하는 음향을 감지하는 제 1 센서부; 상기 지지부의 중심선상에 위치할 수 있도록 상기 지지부의 일측에 설치되어, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편의 가압 부위를 영상으로 촬영하는 제 2 센서부; 상기 가압부의 일측에 설치되어, 상기 지지부를 향해 하강하여 상기 시편을 가압하는 상기 가압부의 이동 변위를 측정하는 제 3 센서부; 상기 지지부의 중심선상에 위치할 수 있도록 상기 가압부에 설치되어, 상기 가압부에 가해지는 하중을 측정하는 제 4 센서부; 및 상기 제 1 센서부의 음향 신호와, 상기 제 2 센서부의 영상 신호와, 상기 제 3 센서부의 변위 신호 및 상기 제 4 센서부의 하중 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 시편의 파단 발생 시점을 판단하고, 상기 파단 발생 시점에서의 하중값을 출력하는 분석부;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a three-point bending test system is provided. The 3-point bending test system is located on the center line of the support part and the support part for supporting both sides of the lower surface of the specimen so that the 3-point bending test of the specimen formed long in the longitudinal direction can be raised and lowered based on the support part. a bending tester including a pressurizing unit installed so as to press the upper surface of the specimen; a first sensor unit installed on one side of the specimen and detecting sound generated from the specimen pressed by the pressurizing unit; a second sensor unit installed on one side of the support unit so as to be located on the center line of the support unit, and taking an image of a pressurized portion of the specimen pressed by the pressurization unit; a third sensor unit installed at one side of the pressing unit and measuring a movement displacement of the pressing unit that descends toward the support unit and presses the specimen; a fourth sensor unit installed on the pressing unit to be positioned on the center line of the support unit and measuring a load applied to the pressing unit; and matching and analyzing the sound signal of the first sensor unit, the image signal of the second sensor unit, the displacement signal of the third sensor unit, and the load signal of the fourth sensor unit to determine the time point at which fracture of the specimen occurs, It may include; an analysis unit that outputs a load value at the time of occurrence of the fracture.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 센서부는, 상기 시편의 일측에 설치되고, 상기 시편에서 발생하는 상기 음향을 감지하여 상기 음향 신호로 출력하는 음향 센서; 및 상기 음향 센서가 출력한 상기 음향 신호를 증폭시키는 증폭기;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first sensor unit may include an acoustic sensor installed on one side of the specimen, detecting the sound generated from the specimen and outputting the sound signal as the sound signal; and an amplifier for amplifying the acoustic signal output by the acoustic sensor.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 2 센서부는, 상기 가압부의 승하강 방향과 수직한 방향 또는 경사진 방향을 향하도록 상기 지지부의 일측에 설치되고, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편의 상기 가압 부위를 촬영하여 상기 영상 신호로 출력하는 카메라 센서; 상기 지지부에 의해 지지된 상기 시편의 하방에 설치되고, 상기 시편의 상기 가압 부위를 상기 카메라 센서를 향해 비춰주는 반사체; 및 상기 카메라 센서를 슬라이딩 이동 시키는 구동체;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second sensor unit is installed on one side of the support part so as to face a direction perpendicular or inclined to the lifting direction of the pressing part, and the specimen pressed by the pressing part. a camera sensor that photographs the pressurized portion and outputs the image signal; a reflector installed under the specimen supported by the support and illuminating the pressurized portion of the specimen toward the camera sensor; and a driving body for sliding and moving the camera sensor.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 3 센서부는, 상기 가압부의 일측에 설치되고, 상기 가압부로부터 상기 지지부까지의 거리를 측정하여 상기 변위 신호로 출력하는 레이저 센서;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the third sensor unit may include a laser sensor installed on one side of the pressing unit, measuring a distance from the pressing unit to the support unit, and outputting the displacement signal as the displacement signal.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 구동체는, 상기 가압부에 의해 가압되어 하방으로 눌리는 상기 시편의 상기 가압 부위와 상기 카메라 센서 간의 초점 거리를 일정하게 유지할 수 있도록, 상기 레이저 센서와 연동되어 상기 레이저 센서가 출력하는 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 하강 거리 만큼 상기 카메라 센서를 슬라이딩 이동시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the drive body is linked with the laser sensor so that the focal distance between the pressurized portion of the specimen pressed downward by the pressurization unit and the camera sensor can be maintained constant The camera sensor may be slid and moved by a descending distance of the pressing unit according to the displacement signal output by the laser sensor.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 분석부는, 상기 제 1 센서부로부터 출력되는 상기 음향 신호와 상기 제 3 센서부로부터 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화 하는 제 1 데이터 수집부; 상기 제 1 데이터 수집부에서 데이터화된 상기 음향 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로 상기 음향 신호를 표시하여 나열하는 제 1 분석부; 상기 제 2 센서부로부터 출력되는 상기 영상 신호와 상기 제 3 센서부로부터 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화 하는 제 2 데이터 수집부; 상기 제 2 데이터 수집부에서 데이터화된 상기 영상 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로 상기 영상 신호를 표시하여 나열하는 제 2 분석부; 및 상기 제 1 분석부에서 상기 음향 신호가 표시된 위치의 상기 가압부의 소정의 변위와, 상기 소정의 변위와 동일한 변위에서의 상기 제 2 분석부의 상기 영상 신호를 확인하여 상기 시편의 파단 발생 여부를 확인하고, 상기 영상 신호에서 파단 발생이 확인될 경우, 상기 제 1 분석부의 상기 소정의 변위에서의 상기 음향 신호를 상기 시편의 상기 파단 발생 시점의 신호로 판단하는 비교 판단부;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the analysis unit may include: a first data collection unit for collecting and converting the sound signal output from the first sensor unit and the displacement signal output from the third sensor unit into data; a first analysis unit that matches and analyzes the acoustic signal and the displacement signal, which are data-generated by the first data collection unit, and displays and lists the acoustic signal for each displacement of the pressing unit according to the displacement signal; a second data collection unit for collecting and converting the image signal output from the second sensor unit and the displacement signal output from the third sensor unit into data; a second analysis unit that matches and analyzes the video signal and the displacement signal, which are data-generated by the second data collection unit, and displays and lists the video signal for each displacement of the pressing unit according to the displacement signal; and checking the predetermined displacement of the pressing unit at the position where the sound signal is displayed in the first analysis unit and the image signal of the second analysis unit at the same displacement as the predetermined displacement to determine whether the specimen is fractured. and a comparison determination unit configured to determine the sound signal at the predetermined displacement of the first analysis unit as a signal at the time of occurrence of fracture of the specimen when fracture occurrence is confirmed in the video signal.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 데이터 수집부는, 상기 제 4 센서부로부터 출력되는 상기 하중 신호를 수집하여 상기 음향 신호 및 상기 변위 신호와 함께 데이터화하고, 상기 제 1 분석부는, 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로, 상기 음향 신호와 함께 상기 하중 신호에 따른 상기 가압부의 하중값의 변화를 표시하여 나열할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first data collection unit collects the load signal output from the fourth sensor unit and converts it into data together with the acoustic signal and the displacement signal, and the first analysis unit collects the displacement signal. For each displacement of the pressing unit according to the signal, changes in the load value of the pressing unit according to the load signal together with the sound signal may be displayed and arranged.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 비교 판단부는, 상기 제 1 분석부의 상기 시편의 상기 파단 발생 시점의 상기 음향 신호와 동일한 상기 소정의 변위에 해당되는 상기 하중값을 상기 시편의 파단 발생 시의 하중으로 출력할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the comparison and determination unit sets the load value corresponding to the predetermined displacement equal to the acoustic signal at the time of fracture of the specimen of the first analysis unit at the time of fracture of the specimen. It can be output as a load.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 시편은, 고인성 소재로 형성되고, 상기 가압부에 의해 가압되는 가압 부위의 하면에 상기 시편의 폭 방향으로 오목하게 노치부가 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the specimen is formed of a material with high toughness, and a notch portion may be concavely formed in a width direction of the specimen on a lower surface of a pressurized portion pressed by the pressurization unit.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 3점 굽힘 시험 방법이 제공된다. 상기 3점 굽힘 시험 방법은, 길이 방향으로 길게 형성된 시편의 3점 굽힘 시험을 할 수 있는 굽힘 시험기의 지지부에 상기 시편을 안착시키는 시편 안착 단계; 상기 지지부에 안착된 상기 시편의 상면을 가압부로 가압하여 상기 시편을 굽힘 시험하는 시편 시험 단계; 및 상기 굽힘 시험되는 상기 시편에 파단 발생 시 상기 굽힘 시험을 종료하는 시험 종료 단계;를 포함하고, 상기 시편 시험 단계는, 상기 시편의 일측에 설치된 제 1 센서부로, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편에서 발생하는 음향을 감지하는 음향 신호 추출 단계; 상기 지지부의 중심선상에 위치할 수 있도록 상기 지지부의 일측에 설치된 제 2 센서부로, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편의 가압 부위를 영상으로 촬영하는 영상 신호 추출 단계; 상기 가압부의 일측에 설치된 제 3 센서부로, 상기 지지부를 향해 하강하여 상기 시편을 가압하는 상기 가압부의 이동 변위를 측정하는 변위 신호 추출 단계; 상기 지지부의 중심선상에 위치할 수 있도록 상기 가압부에 설치된 제 4 센서부로, 상기 가압부에 가해지는 하중을 측정하는 하중 신호 추출 단계; 및 상기 음향 신호 추출 단계에서 출력된 음향 신호와, 상기 영상 신호 추출 단계에서 출력된 영상 신호와, 상기 변위 신호 추출 단계에서 출력된 변위 신호 및 상기 하중 신호 추출 단계에서 출력된 하중 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 시편의 파단 발생 시점을 판단하고, 상기 파단 발생 시점에서의 하중값을 출력하는 분석 단계;를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a three-point bending test method is provided. The three-point bending test method includes a specimen seating step of seating the specimen on a support of a bending tester capable of performing a three-point bending test of a specimen formed long in the longitudinal direction; a specimen test step of performing a bending test on the specimen by pressing an upper surface of the specimen seated on the support part with a pressurizing part; and a test termination step of terminating the bending test when a fracture occurs in the specimen to be subjected to the bending test, wherein the specimen testing step is a first sensor unit installed on one side of the specimen, which is pressed by the pressing unit. Acoustic signal extraction step of detecting the sound generated from the specimen; An image signal extraction step of capturing an image of a pressurized portion of the specimen pressed by the pressurization unit with a second sensor unit installed on one side of the support unit so as to be located on the center line of the support unit; a displacement signal extraction step of measuring a moving displacement of the pressing unit that presses the specimen by descending toward the support unit with a third sensor unit installed at one side of the press unit; a load signal extraction step of measuring a load applied to the pressing unit with a fourth sensor unit installed in the pressing unit so as to be positioned on the center line of the support unit; And matching and analyzing the sound signal output from the sound signal extraction step, the video signal output from the image signal extraction step, the displacement signal output from the displacement signal extraction step, and the load signal output from the load signal extraction step. Thus, an analysis step of determining a fracture occurrence time point of the specimen and outputting a load value at the fracture occurrence time point; may include.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 분석 단계는, 상기 음향 신호 추출 단계에서 출력되는 상기 음향 신호와 상기 변위 신호 추출 단계에서 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화 하는 제 1 데이터 수집 단계; 상기 제 1 데이터 수집 단계에서 데이터화된 상기 음향 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로 상기 음향 신호를 표시하여 나열하는 제 1 분석 단계; 상기 영상 신호 추출 단계에서 출력되는 상기 영상 신호와 상기 변위 신호 추출 단계에서 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화 하는 제 2 데이터 수집 단계; 상기 제 2 데이터 수집 단계에서 데이터화된 상기 영상 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로 상기 영상 신호를 표시하여 나열하는 제 2 분석 단계; 및 상기 제 1 분석 단계에서 상기 음향 신호가 표시된 위치의 상기 가압부의 소정의 변위와, 상기 소정의 변위와 동일한 변위에서의 상기 제 2 분석 단계의 상기 영상 신호를 확인하여 상기 시편의 파단 발생 여부를 확인하고, 상기 영상 신호에서 파단 발생이 확인될 경우, 상기 제 1 분석 단계의 상기 소정의 변위에서의 상기 음향 신호를 상기 시편의 상기 파단 발생 시점의 신호로 판단하는 비교 판단 단계;를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the analyzing step may include a first data collection step of collecting and converting the sound signal output from the sound signal extraction step and the displacement signal output from the displacement signal extraction step into data; A first analysis step of matching and analyzing the sound signal and the displacement signal, which are data-data in the first data collection step, and displaying and listing the sound signal for each displacement of the pressing part according to the displacement signal; a second data collection step of collecting and converting the image signal output from the image signal extraction step and the displacement signal output from the displacement signal extraction step into data; a second analysis step of matching and analyzing the image signal converted into data in the second data collection step and the displacement signal, and displaying and listing the image signal for each displacement of the pressing part according to the displacement signal; And checking the predetermined displacement of the pressing part at the position where the sound signal is displayed in the first analysis step and the image signal in the second analysis step at the same displacement as the predetermined displacement to determine whether or not the specimen is broken. and a comparison and determination step of determining the sound signal at the predetermined displacement in the first analysis step as a signal at the time of occurrence of fracture of the specimen when the occurrence of fracture is confirmed in the video signal. there is.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제 1 데이터 수집 단계에서, 상기 하중 신호 추출 단계에서 출력되는 상기 하중 신호를 수집하여 상기 음향 신호 및 상기 변위 신호와 함께 데이터화하고, 상기 제 1 분석 단계에서, 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로, 상기 음향 신호와 함께 상기 하중 신호에 따른 상기 가압부의 하중값의 변화를 표시하여 나열할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the first data collection step, the load signal output from the load signal extraction step is collected and converted into data together with the acoustic signal and the displacement signal, and in the first analysis step, For each displacement of the pressing part according to the displacement signal, a change in the load value of the pressing part according to the load signal together with the sound signal may be displayed and listed.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 비교 판단 단계에서, 상기 제 1 분석 단계의 상기 시편의 상기 파단 발생 시점의 상기 음향 신호와 동일한 상기 소정의 변위에 해당되는 상기 하중값을 상기 시편의 파단 발생 시의 하중으로 출력할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the comparison and determination step, the load value corresponding to the predetermined displacement equal to the acoustic signal at the time of fracture of the specimen in the first analysis step is the occurrence of fracture of the specimen It can be output with the load of the hour.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 영상 신호 추출 단계에서, 상기 제 2 센서부는, 상기 가압부의 승하강 방향과 수직한 방향 또는 경사진 방향을 향하도록 상기 지지부의 일측에 설치되고, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편의 상기 가압 부위를 촬영하여 상기 영상 신호로 출력하는 카메라 센서; 상기 지지부에 의해 지지된 상기 시편의 하방에 설치되고, 상기 시편의 상기 가압 부위를 상기 카메라 센서를 향해 비춰주는 반사체; 및 상기 카메라 센서를 슬라이딩 이동 시키는 구동체;를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the image signal extraction step, the second sensor unit is installed on one side of the support unit so as to face a direction perpendicular to or inclined to the direction of elevation of the pressing unit, and the pressing unit a camera sensor for photographing the pressurized portion of the specimen pressed by and outputting the image signal; a reflector installed under the specimen supported by the support and illuminating the pressurized portion of the specimen toward the camera sensor; and a driving body for sliding and moving the camera sensor.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 시편 안착 단계는, 상기 지지부에 안착된 상기 시편의 상기 가압 부위가 상기 카메라 센서를 향해 비춰질 수 있도록 상기 반사체의 각도를 조절하는 반사체 각도 조절 단계;를 포함하고, 상기 영상 신호 추출 단계는, 상기 가압부에 의해 가압되어 하방으로 눌리는 상기 시편의 상기 가압 부위와 상기 카메라 센서 간의 초점 거리를 일정하게 유지할 수 있도록, 상기 제 3 센서부와 연동되어 상기 제 3 센서부가 출력하는 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 하강 거리 만큼 상기 카메라 센서를 슬라이딩 이동시키는 카메라 센서 이동 단계;를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the specimen seating step includes a reflector angle adjusting step of adjusting an angle of the reflector so that the pressurized portion of the specimen seated on the support portion is projected toward the camera sensor, , The image signal extraction step is interlocked with the third sensor unit to maintain a constant focal distance between the pressurized portion of the specimen pressed downward by the pressurization unit and the camera sensor, and the third sensor A camera sensor movement step of sliding and moving the camera sensor by a descending distance of the pressing unit according to the displacement signal output from the unit.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 음향 신호 추출 단계는, 상기 시편의 일측에 설치된 음향 센서로, 상기 시편에서 발생하는 상기 음향을 감지하여 상기 음향 신호로 출력하는 음향 신호 감지 단계; 및 상기 음향 신호 감지 단계에서 출력된 상기 음향 신호를 증폭시키는 증폭 단계;를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the sound signal extraction step may include a sound signal detection step of detecting the sound generated from the specimen and outputting the sound signal as the sound signal by an acoustic sensor installed on one side of the specimen; and an amplification step of amplifying the sound signal output in the sound signal sensing step.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 변위 신호 추출 단계에서, 상기 가압부의 일측에 설치된 레이저 센서로, 상기 가압부로부터 상기 지지부까지의 거리를 측정하여 상기 변위 신호로 출력할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the displacement signal extraction step, a laser sensor installed on one side of the pressing part may measure a distance from the pressing part to the support part and output the displacement signal as the displacement signal.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 시편 안착 단계에서, 상기 시편은, 고인성 소재로 형성되고, 상기 가압부에 의해 가압되는 가압 부위의 하면에 상기 시편의 폭 방향으로 오목하게 노치부가 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the specimen seating step, the specimen is formed of a high-toughness material, and a notch portion is formed concavely in the width direction of the specimen on the lower surface of the pressurized portion pressed by the pressurization unit. can
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고인성 소재로 형성되는 시편에서, 가압부에 의해 상면이 가압되는 가압 부위의 하면에 노치를 형성함으로써, 파단의 개시가 용이하게 이루어질 수 있으며 파단의 발생위치 또한 정확하게 제어를 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention made as described above, in a specimen formed of a high-toughness material, by forming a notch on the lower surface of the pressurized portion where the upper surface is pressed by the pressurization unit, the initiation of fracture can be easily achieved, The location of breakage can also be accurately controlled.
또한, 시편의 굽힘 시험 시, 시편에서 발생하는 파단을 감지할 수 있도록, 음향 센서와 카메라 센서를 이용하여 수집된 시편에서 발생되는 음향 및 시편의 가압 부위의 영상을 시편의 가압 변위 별로 매치하여 비교함으로써, 시편의 파단 발생 시점을 정확하게 감지하고 이 때의 하중값을 출력할 수 있다.In addition, during the bending test of the specimen, the sound generated from the specimen collected using the acoustic sensor and the camera sensor and the image of the pressurized part of the specimen are matched and compared for each pressurized displacement of the specimen so that fracture occurring in the specimen can be detected during the bending test. By doing so, it is possible to accurately detect the point of occurrence of fracture of the specimen and output the load value at this time.
이에 따라, 시편에 파단이 발생하는 파단 강도 등의 시편의 강도를 정확히 시험함으로써, 고인성 소재로 형성되는 시편의 3점 굽힘 시험의 효율 및 신뢰성을 증가시키는 효과를 가지는 3점 굽힘 시험 시스템 및 3점 굽힘 시험 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, a three-point bending test system having the effect of increasing the efficiency and reliability of a three-point bending test of a specimen formed of a high-toughness material by accurately testing the strength of the specimen, such as the breaking strength at which fracture occurs in the specimen, and 3 A point bend test method can be implemented. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3점 굽힘 시험 시스템의 정면 및 측면을 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 3점 굽힘 시험 시스템에서 시편이 굽힘 시험된 모습의 정면 및 측면을 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
도 5는 도 1의 3점 굽힘 시험 시스템의 분석부를 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 6은 도 1의 3점 굽힘 시험 시스템을 이용한 3점 굽힘 시험 방법을 순서대로 나타내는 공정 순서도이다.1 and 2 are cross-sectional views schematically showing front and side views of a three-point bending test system according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are cross-sectional views schematically showing front and side views of a specimen subjected to a bending test in the three-point bending test system of FIG. 1 .
5 is a schematic diagram schematically illustrating an analysis unit of the 3-point bending test system of FIG. 1;
6 is a process flow chart showing a three-point bending test method using the three-point bending test system of FIG. 1 in order.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of explanation.
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the depicted shape may be expected, depending on, for example, manufacturing techniques and/or tolerances. Therefore, embodiments of the inventive concept should not be construed as being limited to the specific shape of the region shown in this specification, but should include, for example, a change in shape caused by manufacturing.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3점 굽힘 시험 시스템(1000)의 정면 및 측면을 개략적으로 나타내는 단면도들이고, 도 3 및 도 4는 도 1의 3점 굽힘 시험 시스템(100)에서 시편(1)이 굽힘 시험된 모습의 정면 및 측면을 개략적으로 나타내는 단면도들이며, 도 5는 도 1의 3점 굽힘 시험 시스템(1000)의 분석부(600)를 개략적으로 나타내는 개략도이다.1 and 2 are cross-sectional views schematically showing front and side views of a three-point
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3점 굽힘 시험 시스템(1000)은, 크게, 굽힘 시험기(100)와, 제 1 센서부(200)와, 제 2 센서부(300)와, 제 3 센서부(400)와, 제 4 센서부(500) 및 분석부(600)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIGS. 1 and 2, the three-point
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 굽힘 시험기(100)는, 길이 방향으로 길게 막대 형태로 형성된 시편(1)의 3점 굽힘 시험을 할 수 있도록, 시편(1)의 하면의 양측부를 지지하는 지지부(110) 및 지지부(110)의 중심선상(C)에 위치하고 지지부(110)를 기준으로 승하강 가능하게 설치되어 시편(1)의 상면을 가압하는 가압부(120)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the
예컨대, 굽힘 시험기(100)의 지지부(110)는, 시편(1)이 두 개의 지지점으로 지지될 수 있도록, "ㄷ"자 형태로 형성되어 시편(1)의 하면의 양측부를 지지할 수 있다. 이러한, 지지부(110)는, 시편(1)을 두 개의 지지점으로 지지할 수 있는 일종의 프레임 구조체일 수 있다. 예컨대, 지지부(110)는, 일체형 사출 구조물이나, 주물이나, 다양한 형상의 판재, 선재, 파이프재, 수직 부재, 수평 부재 및 경사 부재들을 서로 용접하거나 연결하여 이루어지는 프레임 구조체일 수 있다.For example, the
또한, 가압부(120)는, 지지부(110)의 상방에서 지지부(110)의 중심선상(C)에 위치하여, 유압 실린더나, 공압 실린더나, 전동 실린더와 같은 선형 구동 장치(미도시)에 의해 지지부(110)와 가까워지는 방향 또는 지지부(110)와 멀어지는 방향으로 승하강 가능하게 설치됨으로써, 지지부(110)에 의해 두 개의 지지점으로 지지되는 시편(1) 정중앙의 상면을 한 개의 작용점으로 가압할 수 있다.In addition, the
여기서, 굽힘 시험기(100)에 의해 3점 굽힘 시험되는 시편(1)은 고인성 소재로 형성될 수 있으며, 가압부(120)에 의해 정중앙의 상면의 가압 시, 파단이 용이하게 발생하고, 파단의 발생 위치를 시편(1)의 정중앙 부분으로 유도할 수 있도록, 가압부(120)에 의해 가압되는 정중앙의 하면에 시편(1)의 폭 방향으로 오목하게 노치부(N)가 형성될 수 있다.Here, the
이러한, 노치부(N)는, 시편(1)에 작용되는 응력이 한 곳으로 집중되어 파단의 개시가 용이하게 이루어질 수 있도록, 삼각 형상의 횡단면으로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.It may be preferable that the notch portion N be formed in a triangular cross section so that the stress applied to the
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 센서부(200)는, 시편(1)의 일측에 설치되어, 가압부(120)에 의해 가압되는 시편(1)에서 발생하는 음향을 감지할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the
더욱 구체적으로, 제 1 센서부(200)는, 시편(1)의 일측에 설치되고, 시편(1)에서 발생하는 상기 음향을 감지하여 상기 음향 신호로 출력하는 음향 센서(210) 및 음향 센서(210)를 통해 미세한 소리로 감지되어 출력되는 상기 음향 신호를 증폭시키는 증폭기(220)를 포함할 수 있다.More specifically, the
이러한, 제 1 센서부(200)는, 시편(1)의 굽힘 시험 시, 시편(1)의 파단 개시에 따라 발생할 수 있는 상기 음향을 정확히 감지할 수 있도록, 시편(1)의 노치부(N)에 최대한 가까운 위치로 설치되는 것이 바람직할 수 있다.The
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 센서부(300)는, 지지부(110)의 중심선상(C)에 위치할 수 있도록 지지부(110)의 일측에 설치되어, 가압부(120)에 의해 가압되는 시편(1)의 가압 부위를 영상으로 촬영할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the
더욱 구체적으로, 제 2 센서부(300)는, 가압부(120)의 승하강 방향과 수직한 방향 또는 경사진 방향을 향하도록 지지부(110)의 일측에 설치되고, 가압부(120)에 의해 가압되는 시편(1)의 상기 가압 부위의 하면 촬영하여 상기 영상 신호로 출력하는 카메라 센서(310)와, 지지부(110)에 의해 지지된 시편(1)의 하방에 설치되고, 상기 시편(1)의 상기 가압 부위를 카메라 센서(310)를 향해 비춰주는 반사체(320) 및 카메라 센서(310)를 슬라이딩 이동 시키는 구동체(330)를 포함할 수 있다.More specifically, the
예컨대, 제 2 센서부(300)의 카메라 센서(310)는, 가압부(120)의 승하강 방향과 수직한 방향으로 상기 지지부(110) 측을 바라보도록 설치되어, 노치부(N)가 형성된 시편(1)의 상기 가압 부위의 하면을 촬영할 수 있다.For example, the
또한, 시편(1)의 노치부(N)의 형성 방향과 수직한 방향으로 설치된 카메라 센서(310)를 향해서 노치부(N)가 형성된 시편(1)의 상기 가압 부위의 하면이 비춰질 수 있도록, 거울의 일종인 반사체(320)가 시편(1)의 상기 가압 부위와 대응되는 위치에서 시편(1)의 하방에 경사지게 설치될 수 있다. 이때, 반사체(320)는, 카메라 센서(310)의 설치 방향에 따라, 시편(1)의 상기 가압 부위의 하면이 용이하게 비춰질 수 있도록, 경사 각도가 조절가능하게 설치되는 것이 바람직할 수 있다.In addition, the lower surface of the pressurized portion of the
또한, 구동체(330)는, 유압 실린더나, 공압 실린더나, 전동 실린더 등과 같은 선형 구동부로서, 카메라 센서(310)를 지지부(110)와 가까워 지는 방향 또는 멀어지는 방향으로 슬라이딩 이동시킬 수 있다.In addition, the driving
더욱 구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 시편(1)의 굽힘 시험 시, 가압부(120)에 의해 가압되어 하방으로 눌리는 시편(1)의 상기 가압 부위와 카메라 센서(310) 간의 초점 거리가 일정하게 유지할 수 있도록, 구동체(330)는, 후술될 제 3 센서부(400)의 레이저 센서(410)와 연동되어 상기 레이저 센서(410)가 출력하는 상기 변위 신호에 따른 가압부(120)의 하강 거리 만큼 카메라 센서(310)를 슬라이딩 이동시킬 수 있다.More specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, during the bending test of the
예컨대, 카메라 센서(310)가 시편(1)의 노치부(N)에서 발생하는 파단을 정확히 감지하기 위해서는 노치부(N)가 선명하게 촬영되어야 함으로써, 시편(1)의 상기 가압 부위와 카메라 센서(310) 간의 상기 초점 거리가 매우 중요한 요소로 작용될 수 있다.For example, in order for the
따라서, 초기 시편(1)의 셋팅 시, 사용자가 카메라 센서(310)를 적절히 이동시켜 초점 거리를 맞춰놓으면, 시편(1)의 굽힘 시험 시에는, 구동체(330)가 가압부(120)에 의해 가압되어 하방으로 눌리는 시편(1)의 상기 가압 부위의 처짐 거리 만큼 카메라 센서(310)를 지지부(110)와 멀어지는 방향으로 슬라이딩 이동시킴으로써, 시편(1)의 굽힘 시험 과정에서 초점 거리가 계속해서 일정하게 유지되도록 할 수 있다.Therefore, when setting the
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 3 센서부(400)는, 가압부(120)의 일측에 설치되어, 지지부(110)를 향해 하강하여 시편(1)을 가압하는 가압부(120)의 이동 변위를 측정할 수 있다. 이러한, 제 3 센서부(400)는, 가압부(120)의 일측에 설치되고, 가압부(120)로부터 지지부(110)까지의 거리를 측정하여 상기 변위 신호로 출력하는 레이저 센서(410)일 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the
그러나, 제 3 센서부(400)는, 반드시 이에 국한되지 않고, 초음파를 발생시켜 거리를 측정하는 초음파 센서나 프로브를 이용하여 거리를 측정할 수 있는 접촉식 거리 센서 등 가압부(120)의 일측에 설치되고, 가압부(120)로부터 지지부(110)까지의 거리를 측정할 수 있는 모든 종류의 센서가 사용될 수 있다.However, the
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제 4 센서부(500)는, 지지부(110)의 중심선상(C)에 위치할 수 있도록 가압부(120)에 설치되어, 시편(1)을 가압에 의한 반력으로 가압부(120)에 가해지는 하중을 측정할 수 있다. 예컨대, 이러한, 제 4 센서부(500)는, 로드 셀(Load cell)일 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 분석부(600)는, 제 1 센서부(200)의 음향 신호와, 제 2 센서부(300)의 영상 신호와, 제 3 센서부(400)의 변위 신호 및 제 4 센서부(500)의 하중 신호를 매칭 및 분석하여, 시편(1)의 파단 발생 시점을 판단하고, 상기 파단 발생 시점에서의 하중값을 출력할 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 1 and 2 , the
더욱 구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 분석부(600)는, 제 1 데이터 수집부(610)를 통해 제 1 센서부(200)로부터 출력되는 상기 음향 신호와 제 3 센서부(400)로부터 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화하고, 제 1 분석부(620)를 통해 제 1 데이터 수집부(610)에서 데이터화된 상기 음향 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 가압부(120)의 변위별로 상기 음향 신호를 그래프 형태로 표시하여 나열할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 5 , the
여기서, 제 1 데이터 수집부(610)는, 제 4 센서부(500)로부터 출력되는 상기 하중 신호를 수집하여 상기 음향 신호 및 상기 변위 신호와 함께 데이터화하고, 제 1 분석부(620)는, 상기 변위 신호에 따른 가압부(120)의 변위별로, 상기 음향 신호와 함께 상기 하중 신호에 따른 가압부(120)의 하중값의 변화를 그래프 형태로 표시하여 나열할 수 있다.Here, the first
이에 따라, 그래프 형태로 제 1 분석부(620)로부터 출력되는 분석 결과는, 가압부(120)의 변위를 X축, 음향 신호의 음향 레벨(dB단위) 및 하중값의 크기를 Y축으로 한 그래프 형태로 출력될 수 있다.Accordingly, the analysis result output from the
또한, 분석부(600)는, 제 2 데이터 수집부(630)를 통해 제 2 센서부(300)로부터 출력되는 상기 영상 신호와 제 3 센서부(400)로부터 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화하고, 제 2 분석부(640)를 통해 제 2 데이터 수집부(630)에서 데이터화된 상기 영상 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 가압부(120)의 변위별로 상기 영상 신호를 그래프 형태로 표시하여 나열할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 그래프 형태로 제 2 분석부(640)로부터 출력되는 분석 결과는, 가압부(120)의 변위를 X축으로 하고, 그 X축을 따라 해당 변위에서 촬영된 시편(1)의 가압 부위(노치부 부위)를 촬영한 이미지인 상기 영상 신호를 순서대로 나열한 그래프 형태로 출력될 수 있다.Accordingly, the analysis result output from the
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 분석부(600)는, 최종적으로 비교 판단부(650)를 통해, 제 1 분석부(620)에서 상기 음향 신호가 표시된 위치의 가압부(120)의 소정의 변위와, 상기 소정의 변위와 동일한 변위에서의 제 2 분석부(640)의 상기 영상 신호를 확인하여 시편(1)의 파단 발생 여부를 확인하고, 상기 소정의 변위에 해당되는 상기 영상 신호에서 파단 발생이 확인될 경우, 제 1 분석부(620)의 상기 소정의 변위에서의 상기 음향 신호를 시편(1)의 상기 파단 발생 시점의 신호로 판단할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 5, the
이어서, 제 1 분석부(620)의 시편(1)의 상기 파단 발생 시점의 상기 음향 신호와 동일한 상기 소정의 변위에 해당되는 상기 하중값을 시편(1)의 파단 발생 시의 하중으로 출력함으로써, 고인성 소재로 형성되는 시편(1)의 파단 시점을 정확하게 감지하고, 시편(1)의 파단 강도 또한 정확하게 산출할 수 있다.Subsequently, by outputting the load value corresponding to the same predetermined displacement as the acoustic signal at the time of fracture of the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 3점 굽힘 시험 시스템(1000)에 따르면, 고인성 소재로 형성되는 시편(1)에서, 가압부(120)에 의해 상면이 가압되는 상기 가압 부위의 하면에 노치부(N)를 형성함으로써, 시편(1)에 발생하는 응력집중으로 파단의 개시가 용이하게 이루어질 수 있으며 파단의 발생위치 또한 정확하게 제어를 할 수 있다.Therefore, according to the three-point
또한, 시편(1)의 굽힘 시험 시, 시편(1)에서 발생하는 파단을 감지할 수 있도록, 음향 센서(210)와 카메라 센서(310)를 이용하여 수집된 시편(1)에서 발생되는 음향 및 시편(1)의 가압 부위의 영상을 시편(1)의 가압 변위 별로 매치하여 비교함으로써, 시편(1)의 파단 발생 시점을 정확하게 감지하고 이 때의 하중값을 출력할 수 있다.In addition, during the bending test of the
그러므로, 시편(1)에 파단이 발생하는 파단 강도 등의 시편(1)의 강도를 정확히 시험함으로써, 고인성 소재로 형성되는 시편(1)의 3점 굽힘 시험의 효율 및 신뢰성을 증가시키는 효과를 가질 수 있다.Therefore, by accurately testing the strength of the
이하에서는, 상술한, 3점 굽힘 시험 시스템(1000)을 이용하여, 시편(1)의 굽힘 시험을 할 수 있는 3점 굽힘 시험 방법에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a three-point bending test method capable of performing a bending test of the
도 6은 도 1의 3점 굽힘 시험 시스템(1000)을 이용한 3점 굽힘 시험 방법을 순서대로 나타내는 공정 순서도이다.6 is a process flow chart showing a three-point bending test method using the three-point
먼저, 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3점 굽힘 시험 방법은, 시편 안착 단계(S100)와 시편 시험 단계(S200) 및 시험 종료 단계(S300) 순으로 진행될 수 있다.First, referring to FIG. 6 , the three-point bending test method according to another embodiment of the present invention may proceed in the order of a specimen seating step (S100), a specimen testing step (S200), and a test termination step (S300).
예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 시편 안착 단계(S100)에서, 길이 방향으로 길게 막대 형태로 형성된 시편(1)의 3점 굽힘 시험을 할 수 있는 굽힘 시험기(100)의 지지부(110)에 시편(1)을 안착시킬 수 있다.For example, as shown in FIG. 6, in the specimen seating step (S100), the
이때, 시편 안착 단계(S100)에서, 반사체 각도 조절 단계(S100)를 통해, 지지부(110)에 안착된 시편(1)의 상기 가압 부위가 카메라 센서(310)를 향해 비춰질 수 있도록 반사체(320)의 각도를 조절할 수 있으며, 이러한 과정에서, 사용자가 카메라 센서(310)를 적절히 이동시켜 시편(1)의 상기 가압 부위와 카메라 센서(310) 간의 초점 거리를 맞출 수 있다.At this time, in the specimen seating step (S100), through the reflector angle adjustment step (S100), the
이러한, 시편 안착 단계(S100)에서 사용되는 시편(1)은, 고인성 소재로 형성되고, 가압부(120)에 의해 가압되는 가압 부위의 하면에 시편(1)의 폭 방향으로 오목하게 노치부(N)가 형성될 수 있다.The
이어서, 시편 시험 단계(S200)에서, 지지부(110)에 안착된 시편(1)의 상면을 가압부(120)로 가압하여 시편(1)을 굽힘 시험할 수 있다.Subsequently, in the specimen testing step (S200), the
이때, 시편 시험 단계(S200)가 이루어지는 과정에서, 시편(1)의 파단 발생 시점 및 파단 하중을 측정할 수 있도록, 음향 신호 추출 단계(S210)와, 영상 신호 추출 단계(S220)와, 변위 신호 추출 단계(S230)와 하중 신호 추출 단계(S240) 및 분석 단계(S250)가 실행될 수 있다.At this time, in the course of the specimen testing step (S200), a sound signal extraction step (S210), an image signal extraction step (S220), and a displacement signal so that the fracture occurrence time and breaking load of the
예컨대, 음향 신호 추출 단계(S210)에서, 시편(1)의 일측에 설치된 제 1 센서부(200)로, 가압부(120)에 의해 가압되는 시편(1)에서 발생하는 음향을 감지할 수 있다.For example, in the sound signal extraction step (S210), the
더욱 구체적으로, 음향 신호 추출 단계(S210)는, 시편(1)의 일측에 설치된 음향 센서(210)로, 시편(1)에서 발생하는 상기 음향을 감지하여 상기 음향 신호로 출력하는 음향 신호 감지 단계(S211) 및 음향 신호 감지 단계(S211)에서 출력된 상기 음향 신호를 증폭시키는 증폭 단계(S212) 순으로 실행될 수 있다.More specifically, in the sound signal extraction step (S210), the
또한, 영상 신호 추출 단계(S220)에서, 지지부(110)의 중심선상(C)에 위치할 수 있도록 지지부(110)의 일측에 설치된 제 2 센서부(300)로, 가압부(120)에 의해 가압되는 시편(1)의 가압 부위를 영상으로 촬영할 수 있다.In addition, in the image signal extraction step (S220), the
이러한, 영상 신호 추출 단계(S220)에서, 가압부(120)에 의해 가압되어 하방으로 눌리는 시편(1)의 상기 가압 부위와 카메라 센서(310) 간의 초점 거리를 일정하게 유지할 수 있도록, 카메라 센서 이동 단계(S221)를 통해, 제 3 센서부(400)와 연동되어 제 3 센서부(400)가 출력하는 상기 변위 신호에 따른 가압부(120)의 하강 거리 만큼 카메라 센서(310)를 지지부(110)와 멀어지는 방향으로 슬라이딩 이동시킬 수 있다.In the image signal extraction step (S220), the camera sensor is moved so that the focal distance between the pressurized portion of the
또한, 변위 신호 추출 단계(S230)에서, 가압부(120)의 일측에 설치된 제 3 센서부(400)로, 지지부(110)를 향해 하강하여 시편(1)을 가압하는 가압부(120)의 이동 변위를 측정할 수 있다. 이러한, 변위 신호 추출 단계(S230)에서, 가압부(120)의 일측에 설치된 레이저 센서(410)로, 가압부(120)로부터 지지부(110)까지의 거리를 측정하여 상기 변위 신호로 출력할 수 있다.In addition, in the displacement signal extraction step (S230), the
또한, 하중 신호 추출 단계(S240)에서, 지지부(110)의 중심선상(C)에 위치할 수 있도록 가압부(120)에 설치된 제 4 센서부(500)로, 가압부(120)에 가해지는 하중을 측정할 수 있다.In addition, in the load signal extraction step (S240), the
상술한, 음향 신호 추출 단계(S210)와, 영상 신호 추출 단계(S220)와, 변위 신호 추출 단계(S230) 및 하중 신호 추출 단계(S240)는, 시편 시험 단계(S200)에서, 지지부(110)에 안착된 시편(1)이 가압부(120)에 의해 가압되는 동안 동시에 실행될 수 있으며, 각각의 단계에서 출력되는 음향 신호와, 영상 신호와, 변위 신호 및 하중 신호는 뒤이어 실행되는 분석 단계(S250)를 통해, 서로 매칭 및 분석됨으로써, 시편(1)의 파단 발생 시점을 판단하고, 상기 파단 발생 시점에서의 하중값을 출력할 수 있다.The above-described sound signal extraction step (S210), image signal extraction step (S220), displacement signal extraction step (S230), and load signal extraction step (S240), in the specimen testing step (S200),
더욱 구체적으로, 분석 단계(S250)에서, 제 1 데이터 수집 단계(S251)를 통해 음향 신호 추출 단계(S210)에서 출력되는 상기 음향 신호와 변위 신호 추출 단계(S230)에서 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화하고, 제 1 분석 단계(S252)를 통해, 제 1 데이터 수집 단계(S251)에서 데이터화된 상기 음향 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 가압부(120)의 변위별로 상기 음향 신호를 표시하여 나열할 수 있다.More specifically, in the analysis step (S250), the sound signal output from the sound signal extraction step (S210) and the displacement signal output from the displacement signal extraction step (S230) are collected through the first data collection step (S251). and data, through the first analysis step (S252), by matching and analyzing the acoustic signal and the displacement signal data-data in the first data collection step (S251), the displacement of the
이때, 제 1 데이터 수집 단계(S251)에서, 하중 신호 추출 단계(S240)에서 출력되는 상기 하중 신호를 수집하여 상기 음향 신호 및 상기 변위 신호와 함께 데이터화하고, 제 1 분석 단계(S252)에서, 상기 변위 신호에 따른 가압부(120)의 변위별로, 상기 음향 신호와 함께 상기 하중 신호에 따른 가압부(120)의 하중값의 변화를 표시하여 나열할 수 있다.At this time, in the first data collection step (S251), the load signal output from the load signal extraction step (S240) is collected and converted into data together with the sound signal and the displacement signal, and in the first analysis step (S252), the For each displacement of the
또한, 분석 단계(S250)에서, 제 2 데이터 수집 단계(S253)를 통해, 영상 신호 추출 단계(S220)에서 출력되는 상기 영상 신호와 변위 신호 추출 단계(S230)에서 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화하고, 제 2 분석 단계(S254)를 통해, 제 2 데이터 수집 단계(S253)에서 데이터화된 상기 영상 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 가압부(120)의 변위별로 상기 영상 신호를 표시하여 나열할 수 있다.In addition, in the analysis step (S250), the video signal output from the image signal extraction step (S220) and the displacement signal output from the displacement signal extraction step (S230) are collected through the second data collection step (S253), data, and through the second analysis step (S254), by matching and analyzing the image signal and the displacement signal, which are data-data in the second data collection step (S253), and each displacement of the
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 분석 단계(S600)에서, 최종적으로 비교 판단 단계(S255)를 통해, 제 1 분석 단계(S252)에서 상기 음향 신호가 표시된 위치의 가압부(120)의 소정의 변위와, 상기 소정의 변위와 동일한 변위에서의 제 2 분석 단계(S254)의 상기 영상 신호를 확인하여 시편(1)의 파단 발생 여부를 확인하고, 상기 영상 신호에서 파단 발생이 확인될 경우, 제 1 분석 단계(S252)의 상기 소정의 변위에서의 상기 음향 신호를 시편(1)의 상기 파단 발생 시점의 신호로 판단할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 6, in the analysis step (S600), through the final comparison and determination step (S255), in the first analysis step (S252), the predetermined position of the
이어서, 제 1 분석 단계(S252)의 시편(1)의 상기 파단 발생 시점의 상기 음향 신호와 동일한 상기 소정의 변위에 해당되는 상기 하중값을 시편(1)의 파단 발생 시의 하중으로 출력함으로써, 고인성 소재로 형성되는 시편(1)의 파단 시점을 정확하게 감지하고, 시편(1)의 파단 강도 또한 정확하게 산출할 수 있다.Subsequently, by outputting the load value corresponding to the predetermined displacement equal to the acoustic signal at the time of fracture of the
이와 같이, 시편 시험 단계(S200) 중 굽힘 시험되는 시편(1)에 파단 발생 시, 상술한 단계가 완료된 후, 시험 종료 단계(S300)를 통해 굽힘 시험을 종료할 수 있다.In this way, when fracture occurs in the
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3점 굽힘 시험 방법에 따르면, 고인성 소재로 형성되는 시편(1)에서, 가압부(120)에 의해 상면이 가압되는 상기 가압 부위의 하면에 노치부(N)를 형성함으로써, 시편(1)에 발생하는 응력집중으로 파단의 개시가 용이하게 이루어질 수 있으며 파단의 발생위치 또한 정확하게 제어를 할 수 있다.Therefore, according to the three-point bending test method according to another embodiment of the present invention, in the
또한, 시편(1)의 굽힘 시험 시, 시편(1)에서 발생하는 파단을 감지할 수 있도록, 음향 센서(210)와 카메라 센서(310)를 이용하여 수집된 시편(1)에서 발생되는 음향 및 시편(1)의 가압 부위의 영상을 시편(1)의 가압 변위 별로 매치하여 비교함으로써, 시편(1)의 파단 발생 시점을 정확하게 감지하고 이 때의 하중값을 출력할 수 있다.In addition, during the bending test of the
그러므로, 시편(1)에 파단이 발생하는 파단 강도 등의 시편(1)의 강도를 정확히 시험함으로써, 고인성 소재로 형성되는 시편(1)의 3점 굽힘 시험의 효율 및 신뢰성을 증가시키는 효과를 가질 수 있다.Therefore, by accurately testing the strength of the
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.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
1: 시편
100: 굽힘 시험기
110: 지지부
120: 가압부
200: 제 1 센서부
210: 음향 센서
220: 증폭기
300: 제 2 센서부
310: 카메라 센서
320: 반사체
330: 구동체
400: 제 3 센서부
410: 레이저 센서
500: 제 4 센서부
600: 분석부
610: 제 1 데이터 수집부
620: 제 1 분석부
630: 제 2 데이터 수집부
640: 제 2 분석부
650: 비교 판단부
N: 노치부
1000: 3점 굽힘 시험 시스템1: Psalms
100: bending tester
110: support
120: pressing part
200: first sensor unit
210: acoustic sensor
220: amplifier
300: second sensor unit
310: camera sensor
320: reflector
330: driving body
400: third sensor unit
410: laser sensor
500: fourth sensor unit
600: analysis unit
610: first data collection unit
620: first analysis unit
630: second data collection unit
640: second analysis unit
650: comparison judgment unit
N: notch
1000: 3-point bending test system
Claims (18)
상기 시편의 일측에 설치되어, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편에서 발생하는 음향을 감지하는 제 1 센서부;
상기 지지부의 중심선상에 위치할 수 있도록 상기 지지부의 일측에 설치되어, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편의 가압 부위를 영상으로 촬영하는 제 2 센서부;
상기 가압부의 일측에 설치되어, 상기 지지부를 향해 하강하여 상기 시편을 가압하는 상기 가압부의 이동 변위를 측정하는 제 3 센서부;
상기 지지부의 중심선상에 위치할 수 있도록 상기 가압부에 설치되어, 상기 가압부에 가해지는 하중을 측정하는 제 4 센서부; 및
상기 제 1 센서부의 음향 신호와, 상기 제 2 센서부의 영상 신호와, 상기 제 3 센서부의 변위 신호 및 상기 제 4 센서부의 하중 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 시편의 파단 발생 시점을 판단하고, 상기 파단 발생 시점에서의 하중값을 출력하는 분석부;
를 포함하는, 3점 굽힘 시험 시스템.In order to perform a three-point bending test of a specimen formed long in the longitudinal direction, a support part supporting both sides of the lower surface of the specimen and a support part located on the center line of the support part are installed to be able to move up and down with respect to the support part, and the upper surface of the specimen A bending tester including a pressing unit for pressing;
a first sensor unit installed on one side of the specimen and detecting sound generated from the specimen pressed by the pressurizing unit;
a second sensor unit installed on one side of the support unit so as to be located on the center line of the support unit, and taking an image of a pressurized portion of the specimen pressed by the pressurization unit;
a third sensor unit installed at one side of the pressing unit and measuring a movement displacement of the pressing unit that descends toward the support unit and presses the specimen;
a fourth sensor unit installed on the pressing unit to be positioned on the center line of the support unit and measuring a load applied to the pressing unit; and
The sound signal of the first sensor unit, the video signal of the second sensor unit, the displacement signal of the third sensor unit, and the load signal of the fourth sensor unit are matched and analyzed to determine the time point of fracture of the specimen, Analysis unit for outputting a load value at the time of fracture;
Including, three-point bending test system.
상기 제 1 센서부는,
상기 시편의 일측에 설치되고, 상기 시편에서 발생하는 상기 음향을 감지하여 상기 음향 신호로 출력하는 음향 센서; 및
상기 음향 센서가 출력한 상기 음향 신호를 증폭시키는 증폭기;
를 포함하는, 3점 굽힘 시험 시스템.According to claim 1,
The first sensor unit,
an acoustic sensor installed on one side of the specimen, detecting the sound generated from the specimen and outputting the sound signal; and
an amplifier that amplifies the sound signal output from the sound sensor;
Including, three-point bending test system.
상기 제 2 센서부는,
상기 가압부의 승하강 방향과 수직한 방향 또는 경사진 방향을 향하도록 상기 지지부의 일측에 설치되고, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편의 상기 가압 부위를 촬영하여 상기 영상 신호로 출력하는 카메라 센서;
상기 지지부에 의해 지지된 상기 시편의 하방에 설치되고, 상기 시편의 상기 가압 부위를 상기 카메라 센서를 향해 비춰주는 반사체; 및
상기 카메라 센서를 슬라이딩 이동 시키는 구동체;
를 포함하는, 3점 굽힘 시험 시스템.According to claim 1,
The second sensor unit,
a camera sensor installed on one side of the support part in a direction perpendicular to or inclined to the ascending and descending direction of the pressing part, and photographing the pressed portion of the specimen pressed by the pressing part and outputting the image signal;
a reflector installed under the specimen supported by the support and illuminating the pressurized portion of the specimen toward the camera sensor; and
a driving body for sliding and moving the camera sensor;
Including, three-point bending test system.
상기 제 3 센서부는,
상기 가압부의 일측에 설치되고, 상기 가압부로부터 상기 지지부까지의 거리를 측정하여 상기 변위 신호로 출력하는 레이저 센서;
를 포함하는, 3점 굽힘 시험 시스템.According to claim 3,
The third sensor unit,
a laser sensor installed on one side of the pressing part, measuring a distance from the pressing part to the support part and outputting the displacement signal;
Including, three-point bending test system.
상기 구동체는,
상기 가압부에 의해 가압되어 하방으로 눌리는 상기 시편의 상기 가압 부위와 상기 카메라 센서 간의 초점 거리를 일정하게 유지할 수 있도록, 상기 레이저 센서와 연동되어 상기 레이저 센서가 출력하는 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 하강 거리 만큼 상기 카메라 센서를 슬라이딩 이동시키는, 3점 굽힘 시험 시스템.According to claim 4,
The driving body,
The pressing part according to the displacement signal output by the laser sensor in conjunction with the laser sensor so that the focal distance between the pressing part of the specimen pressed and pressed downward by the pressing part and the camera sensor can be kept constant A three-point bending test system that slides the camera sensor by a falling distance.
상기 분석부는,
상기 제 1 센서부로부터 출력되는 상기 음향 신호와 상기 제 3 센서부로부터 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화 하는 제 1 데이터 수집부;
상기 제 1 데이터 수집부에서 데이터화된 상기 음향 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로 상기 음향 신호를 표시하여 나열하는 제 1 분석부;
상기 제 2 센서부로부터 출력되는 상기 영상 신호와 상기 제 3 센서부로부터 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화 하는 제 2 데이터 수집부;
상기 제 2 데이터 수집부에서 데이터화된 상기 영상 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로 상기 영상 신호를 표시하여 나열하는 제 2 분석부; 및
상기 제 1 분석부에서 상기 음향 신호가 표시된 위치의 상기 가압부의 소정의 변위와, 상기 소정의 변위와 동일한 변위에서의 상기 제 2 분석부의 상기 영상 신호를 확인하여 상기 시편의 파단 발생 여부를 확인하고, 상기 영상 신호에서 파단 발생이 확인될 경우, 상기 제 1 분석부의 상기 소정의 변위에서의 상기 음향 신호를 상기 시편의 상기 파단 발생 시점의 신호로 판단하는 비교 판단부;
를 포함하는, 3점 굽힘 시험 시스템.According to claim 1,
The analysis unit,
a first data collection unit that collects and converts the sound signal output from the first sensor unit and the displacement signal output from the third sensor unit into data;
a first analysis unit that matches and analyzes the acoustic signal and the displacement signal, which are data-generated by the first data collection unit, and displays and lists the acoustic signal for each displacement of the pressing unit according to the displacement signal;
a second data collection unit for collecting and converting the image signal output from the second sensor unit and the displacement signal output from the third sensor unit into data;
a second analysis unit that matches and analyzes the video signal and the displacement signal, which are data-generated by the second data collection unit, and displays and lists the video signal for each displacement of the pressing unit according to the displacement signal; and
In the first analysis unit, the predetermined displacement of the pressing unit at the position where the sound signal is displayed and the image signal of the second analysis unit at the same displacement as the predetermined displacement are checked to determine whether the specimen is broken, , a comparison determination unit for determining the sound signal at the predetermined displacement of the first analysis unit as a signal at the time of occurrence of fracture of the specimen when fracture occurrence is confirmed in the video signal;
Including, three-point bending test system.
상기 제 1 데이터 수집부는,
상기 제 4 센서부로부터 출력되는 상기 하중 신호를 수집하여 상기 음향 신호 및 상기 변위 신호와 함께 데이터화하고,
상기 제 1 분석부는,
상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로, 상기 음향 신호와 함께 상기 하중 신호에 따른 상기 가압부의 하중값의 변화를 표시하여 나열하는, 3점 굽힘 시험 시스템.According to claim 6,
The first data collection unit,
The load signal output from the fourth sensor unit is collected and converted into data together with the sound signal and the displacement signal,
The first analysis unit,
For each displacement of the pressing part according to the displacement signal, a change in the load value of the pressing part according to the load signal together with the sound signal is displayed and listed.
상기 비교 판단부는,
상기 제 1 분석부의 상기 시편의 상기 파단 발생 시점의 상기 음향 신호와 동일한 상기 소정의 변위에 해당되는 상기 하중값을 상기 시편의 파단 발생 시의 하중으로 출력하는, 3점 굽힘 시험 시스템.According to claim 7,
The comparison judgment unit,
A three-point bending test system that outputs the load value corresponding to the predetermined displacement equal to the acoustic signal at the time of fracture of the specimen of the first analysis unit as the load at the time of fracture of the specimen.
상기 시편은,
고인성 소재로 형성되고, 상기 가압부에 의해 가압되는 가압 부위의 하면에 상기 시편의 폭 방향으로 오목하게 노치부가 형성되는, 3점 굽힘 시험 시스템.According to claim 1,
The psalm,
A three-point bending test system formed of a high-toughness material and having a concave notch formed in the width direction of the specimen on the lower surface of the pressurized portion pressed by the pressurization unit.
상기 지지부에 안착된 상기 시편의 상면을 가압부로 가압하여 상기 시편을 굽힘 시험하는 시편 시험 단계; 및
상기 굽힘 시험되는 상기 시편에 파단 발생 시 상기 굽힘 시험을 종료하는 시험 종료 단계;를 포함하고,
상기 시편 시험 단계는,
상기 시편의 일측에 설치된 제 1 센서부로, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편에서 발생하는 음향을 감지하는 음향 신호 추출 단계;
상기 지지부의 중심선상에 위치할 수 있도록 상기 지지부의 일측에 설치된 제 2 센서부로, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편의 가압 부위를 영상으로 촬영하는 영상 신호 추출 단계;
상기 가압부의 일측에 설치된 제 3 센서부로, 상기 지지부를 향해 하강하여 상기 시편을 가압하는 상기 가압부의 이동 변위를 측정하는 변위 신호 추출 단계;
상기 지지부의 중심선상에 위치할 수 있도록 상기 가압부에 설치된 제 4 센서부로, 상기 가압부에 가해지는 하중을 측정하는 하중 신호 추출 단계; 및
상기 음향 신호 추출 단계에서 출력된 음향 신호와, 상기 영상 신호 추출 단계에서 출력된 영상 신호와, 상기 변위 신호 추출 단계에서 출력된 변위 신호 및 상기 하중 신호 추출 단계에서 출력된 하중 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 시편의 파단 발생 시점을 판단하고, 상기 파단 발생 시점에서의 하중값을 출력하는 분석 단계;
를 포함하는, 3점 굽힘 시험 방법.A specimen seating step of seating the specimen on a support of a bending tester capable of performing a three-point bending test on a specimen formed long in the longitudinal direction;
a specimen test step of performing a bending test on the specimen by pressing an upper surface of the specimen seated on the support part with a pressurizing part; and
Including; a test termination step of terminating the bending test when fracture occurs in the specimen to be subjected to the bending test;
The specimen test step,
a sound signal extraction step of detecting sound generated from the specimen pressed by the pressurizing unit with a first sensor unit installed on one side of the specimen;
An image signal extraction step of capturing an image of a pressurized portion of the specimen pressed by the pressurization unit with a second sensor unit installed on one side of the support unit so as to be located on the center line of the support unit;
a displacement signal extraction step of measuring a moving displacement of the pressing unit that presses the specimen by descending toward the support unit with a third sensor unit installed at one side of the press unit;
a load signal extraction step of measuring a load applied to the pressing unit with a fourth sensor unit installed in the pressing unit so as to be positioned on the center line of the support unit; and
Matching and analyzing the sound signal output from the sound signal extraction step, the video signal output from the image signal extraction step, the displacement signal output from the displacement signal extraction step, and the load signal output from the load signal extraction step , an analysis step of determining a fracture occurrence time point of the specimen and outputting a load value at the fracture occurrence time point;
Including, three-point bending test method.
상기 분석 단계는,
상기 음향 신호 추출 단계에서 출력되는 상기 음향 신호와 상기 변위 신호 추출 단계에서 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화 하는 제 1 데이터 수집 단계;
상기 제 1 데이터 수집 단계에서 데이터화된 상기 음향 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로 상기 음향 신호를 표시하여 나열하는 제 1 분석 단계;
상기 영상 신호 추출 단계에서 출력되는 상기 영상 신호와 상기 변위 신호 추출 단계에서 출력되는 상기 변위 신호를 수집하여 데이터화 하는 제 2 데이터 수집 단계;
상기 제 2 데이터 수집 단계에서 데이터화된 상기 영상 신호와 상기 변위 신호를 매칭 및 분석하여, 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로 상기 영상 신호를 표시하여 나열하는 제 2 분석 단계; 및
상기 제 1 분석 단계에서 상기 음향 신호가 표시된 위치의 상기 가압부의 소정의 변위와, 상기 소정의 변위와 동일한 변위에서의 상기 제 2 분석 단계의 상기 영상 신호를 확인하여 상기 시편의 파단 발생 여부를 확인하고, 상기 영상 신호에서 파단 발생이 확인될 경우, 상기 제 1 분석 단계의 상기 소정의 변위에서의 상기 음향 신호를 상기 시편의 상기 파단 발생 시점의 신호로 판단하는 비교 판단 단계;
를 포함하는, 3점 굽힘 시험 방법.According to claim 10,
The analysis step is
a first data collection step of collecting and converting the sound signal output from the sound signal extraction step and the displacement signal output from the displacement signal extraction step into data;
A first analysis step of matching and analyzing the sound signal and the displacement signal, which are data-data in the first data collection step, and displaying and listing the sound signal for each displacement of the pressing part according to the displacement signal;
a second data collection step of collecting and converting the image signal output from the image signal extraction step and the displacement signal output from the displacement signal extraction step into data;
a second analysis step of matching and analyzing the image signal converted into data in the second data collection step and the displacement signal, and displaying and listing the image signal for each displacement of the pressing part according to the displacement signal; and
Checking the predetermined displacement of the pressing part at the position where the sound signal is displayed in the first analysis step and the image signal in the second analysis step at the same displacement as the predetermined displacement to determine whether the specimen is fractured and a comparison and determination step of judging the acoustic signal at the predetermined displacement in the first analysis step as a signal at the time of occurrence of fracture of the specimen when fracture occurrence is confirmed in the video signal;
Including, three-point bending test method.
상기 제 1 데이터 수집 단계에서,
상기 하중 신호 추출 단계에서 출력되는 상기 하중 신호를 수집하여 상기 음향 신호 및 상기 변위 신호와 함께 데이터화하고,
상기 제 1 분석 단계에서,
상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 변위별로, 상기 음향 신호와 함께 상기 하중 신호에 따른 상기 가압부의 하중값의 변화를 표시하여 나열하는, 3점 굽힘 시험 방법.According to claim 11,
In the first data collection step,
The load signal output from the load signal extraction step is collected and converted into data together with the sound signal and the displacement signal,
In the first analysis step,
For each displacement of the pressing part according to the displacement signal, a change in the load value of the pressing part according to the load signal along with the sound signal is displayed and listed.
상기 비교 판단 단계에서,
상기 제 1 분석 단계의 상기 시편의 상기 파단 발생 시점의 상기 음향 신호와 동일한 상기 소정의 변위에 해당되는 상기 하중값을 상기 시편의 파단 발생 시의 하중으로 출력하는, 3점 굽힘 시험 방법.According to claim 12,
In the comparison judgment step,
Three-point bending test method for outputting the load value corresponding to the predetermined displacement equal to the acoustic signal at the time of fracture of the specimen in the first analysis step as the load at the time of fracture of the specimen.
상기 영상 신호 추출 단계에서, 상기 제 2 센서부는,
상기 가압부의 승하강 방향과 수직한 방향 또는 경사진 방향을 향하도록 상기 지지부의 일측에 설치되고, 상기 가압부에 의해 가압되는 상기 시편의 상기 가압 부위를 촬영하여 상기 영상 신호로 출력하는 카메라 센서;
상기 지지부에 의해 지지된 상기 시편의 하방에 설치되고, 상기 시편의 상기 가압 부위를 상기 카메라 센서를 향해 비춰주는 반사체; 및
상기 카메라 센서를 슬라이딩 이동 시키는 구동체;
를 포함하는, 3점 굽힘 시험 방법.According to claim 10,
In the image signal extraction step, the second sensor unit,
a camera sensor installed on one side of the support part in a direction perpendicular to or inclined to the ascending and descending direction of the pressing part, and photographing the pressed portion of the specimen pressed by the pressing part and outputting the image signal;
a reflector installed under the specimen supported by the support and illuminating the pressurized portion of the specimen toward the camera sensor; and
a driving body for sliding and moving the camera sensor;
Including, three-point bending test method.
상기 시편 안착 단계는,
상기 지지부에 안착된 상기 시편의 상기 가압 부위가 상기 카메라 센서를 향해 비춰질 수 있도록 상기 반사체의 각도를 조절하는 반사체 각도 조절 단계;를 포함하고,
상기 영상 신호 추출 단계는,
상기 가압부에 의해 가압되어 하방으로 눌리는 상기 시편의 상기 가압 부위와 상기 카메라 센서 간의 초점 거리를 일정하게 유지할 수 있도록, 상기 제 3 센서부와 연동되어 상기 제 3 센서부가 출력하는 상기 변위 신호에 따른 상기 가압부의 하강 거리 만큼 상기 카메라 센서를 슬라이딩 이동시키는 카메라 센서 이동 단계;
를 포함하는, 3점 굽힘 시험 방법.15. The method of claim 14,
The specimen seating step,
A reflector angle adjusting step of adjusting an angle of the reflector so that the pressurized portion of the specimen seated on the support is projected toward the camera sensor;
The video signal extraction step,
According to the displacement signal output by the third sensor unit in conjunction with the third sensor unit, to maintain a constant focal distance between the pressurized portion of the specimen pressed by the pressurization unit and pressed downward and the camera sensor. a camera sensor movement step of sliding and moving the camera sensor by the descending distance of the pressing unit;
Including, three-point bending test method.
상기 음향 신호 추출 단계는,
상기 시편의 일측에 설치된 음향 센서로, 상기 시편에서 발생하는 상기 음향을 감지하여 상기 음향 신호로 출력하는 음향 신호 감지 단계; 및
상기 음향 신호 감지 단계에서 출력된 상기 음향 신호를 증폭시키는 증폭 단계;
를 포함하는, 3점 굽힘 시험 방법.According to claim 10,
The sound signal extraction step,
a sound signal sensing step of detecting the sound generated from the specimen and outputting the sound signal as the sound signal, with an acoustic sensor installed on one side of the specimen; and
an amplification step of amplifying the sound signal output in the sound signal sensing step;
Including, three-point bending test method.
변위 신호 추출 단계에서,
상기 가압부의 일측에 설치된 레이저 센서로, 상기 가압부로부터 상기 지지부까지의 거리를 측정하여 상기 변위 신호로 출력하는, 3점 굽힘 시험 방법.According to claim 10,
In the displacement signal extraction step,
With a laser sensor installed on one side of the pressing part, the distance from the pressing part to the support part is measured and output as the displacement signal, a three-point bending test method.
상기 시편 안착 단계에서, 상기 시편은,
고인성 소재로 형성되고, 상기 가압부에 의해 가압되는 가압 부위의 하면에 상기 시편의 폭 방향으로 오목하게 노치부가 형성되는, 3점 굽힘 시험 방법.According to claim 10,
In the specimen seating step, the specimen,
A three-point bending test method in which a notch is formed of a high-toughness material and is formed concavely in the width direction of the specimen on the lower surface of the pressing portion pressed by the pressing portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210165784A KR102546561B1 (en) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 3-point bending test system and 3-point bending test method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210165784A KR102546561B1 (en) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 3-point bending test system and 3-point bending test method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230078224A true KR20230078224A (en) | 2023-06-02 |
KR102546561B1 KR102546561B1 (en) | 2023-06-23 |
Family
ID=86755572
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210165784A KR102546561B1 (en) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | 3-point bending test system and 3-point bending test method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102546561B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117388062A (en) * | 2023-09-06 | 2024-01-12 | 北京城建集团有限责任公司 | Pressure resistance detecting system based on stainless steel pipe |
CN117647431A (en) * | 2024-01-29 | 2024-03-05 | 福捷(武汉)电子配件有限公司 | Polymer injection molding strength detection device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07301587A (en) * | 1994-05-02 | 1995-11-14 | Toppan Printing Co Ltd | Thin film strength measuring method |
JP2005017054A (en) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Shimadzu Corp | Apparatus for measuring fracture toughness by three-point bending test |
JP2009047555A (en) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Toyota Central R&D Labs Inc | Evaluator and evaluation method of mechanical characteristic of film |
KR101289905B1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-08-07 | 주식회사 포스코 | Fracture toughness test device |
JP2015031652A (en) * | 2013-08-06 | 2015-02-16 | 株式会社島津製作所 | Material testing machine |
KR102059798B1 (en) * | 2018-04-11 | 2019-12-27 | 건국대학교 산학협력단 | Apparatus of measuring impact resistance in insect specimen |
-
2021
- 2021-11-26 KR KR1020210165784A patent/KR102546561B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07301587A (en) * | 1994-05-02 | 1995-11-14 | Toppan Printing Co Ltd | Thin film strength measuring method |
JP2005017054A (en) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Shimadzu Corp | Apparatus for measuring fracture toughness by three-point bending test |
JP2009047555A (en) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Toyota Central R&D Labs Inc | Evaluator and evaluation method of mechanical characteristic of film |
KR101289905B1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-08-07 | 주식회사 포스코 | Fracture toughness test device |
JP2015031652A (en) * | 2013-08-06 | 2015-02-16 | 株式会社島津製作所 | Material testing machine |
KR102059798B1 (en) * | 2018-04-11 | 2019-12-27 | 건국대학교 산학협력단 | Apparatus of measuring impact resistance in insect specimen |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117388062A (en) * | 2023-09-06 | 2024-01-12 | 北京城建集团有限责任公司 | Pressure resistance detecting system based on stainless steel pipe |
CN117647431A (en) * | 2024-01-29 | 2024-03-05 | 福捷(武汉)电子配件有限公司 | Polymer injection molding strength detection device |
CN117647431B (en) * | 2024-01-29 | 2024-04-26 | 福捷(武汉)电子配件有限公司 | Polymer injection molding strength detection device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102546561B1 (en) | 2023-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102546561B1 (en) | 3-point bending test system and 3-point bending test method | |
CN105203394B (en) | Determine the device of plate stress-strain diagram | |
CN101158629B (en) | Scanning electron microscope electron back scattering diffraction in-situ stretching device and measuring method | |
CN104501750B (en) | A kind of method of ultrasonic phase array measurement U rib weld penetrations | |
CN111965047B (en) | Composite material interlaminar shear testing device and operation method thereof | |
US11204291B2 (en) | Interface ultrasonic reflectivity-pressure relation curve establishment method and loading testbed | |
KR100962842B1 (en) | Testing system of forming limit diagram for steel plate | |
CN110987791A (en) | System and test method for determining normal bonding parameters of steel plate and concrete | |
JP4661540B2 (en) | Press monitoring system and AE evaluation method | |
KR102378199B1 (en) | Metal plate bending processing test device | |
CN103837596A (en) | Adjustable T-type characteristic guided wave welding line detecting device | |
KR101337954B1 (en) | Method and apparatus for measuring extensity of metallic meterial | |
Agha | Effectiveness of 2D Digital Image Correlation in Capturing the Fracture Behavior of Sheet Metal Alloys | |
CN217132795U (en) | Unconfined hydrogel compression performance testing device capable of monitoring compression sectional area | |
CN110645871A (en) | Automatic centering device and centering method for contact type measuring tape instrument sample | |
CN110940735A (en) | Strain clamp and ultrasonic detection method for crimping quality of strain clamp and steel-cored aluminum strand | |
CN217006811U (en) | Hard brittle material dynamic indentation experimental device based on Hopkinson pressure bar | |
KR101655566B1 (en) | Apparatus for safety assessement of glass materials and evaluation method thereof | |
RU2302622C2 (en) | Mode of measuring of hardness of metallic samples | |
CN114518289A (en) | Control method for deformation strain control by video acquisition | |
KR20230112720A (en) | How to Calculate Residual Stress | |
CN109298076B (en) | Lamb wave-based active valve internal leakage damage detection system and method | |
CN203745422U (en) | T-shaped adjustable characteristic guided wave weld inspection device | |
JP7396327B2 (en) | Steel pipe workability evaluation method | |
Shen et al. | Prediction of residual stress components and their directions from pile-up morphology: An experimental study |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |