인장시험 시 전기 저항 측정을 통한 손상 연구 = A Study on the Damage by Measuring Electrical Resistance in Tensile Tests

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The stress-strain relation is typically used to obtain mechanical properties, such as tensile strength, yield stress, and elongation. The stress-strain relation is particularly important in the forming process design using engineering software such as finite element analysis. Recently, damage and material softening by damage has been frequently used in the analysis of plastic deformation. To consider the damage softening, the stress-strain relation of a pure material without damage should be used in the analysis. However, the mechanical properties obtained by the simple tensile test are not the pure properties of the material, but those that reveal internal defects, such as voids, inside the material. In this study, to obtain the stress-strain relation of a pure material without damage was obtained by correcting the measured stress-strain relation using the electric resistance change during the plastic deformation.

국문 초록 (Abstract)

응력-변형률 선도를 이용하여 금속의 인장강도, 항복강도, 연신율 등의 기계적 물성은 기계 산업 분야에서 매우 중요하게 활용되고 있다. 특히, 응력-변형률 선도는 유한요소 해석 등의 공학적 소프트웨어를 활용한 해석 및 설계를 수행하는데 매우 중요한 자료이다. 최근에는, 손상과 손상에 의한 연화를 고려하여 소성변형을 해석하는 연구가 진행되고 있다. 단순 인장 시험으로 얻어지는 소성변형 이후의 응력-변형률 관계는 재료의 순수한 물성치가 아닌, 재료 내부의 공극 생성과 같은 내부 결함이 포함되어 손상된 물성치라고 할 수 있다. 결함 또는 손상에 의한 재료 연화가 중요시되지 않는 설계에서는 큰 문제없이 측정된 응력-변형률 선도를 활용할 수 있지만, 손상에 의한 연화를 고려하여 수행되는 설계나 해석에서는 소성변형에 따른 결함을 측정하고 반영할 필요가 있다. 본 연구에서는, 결함이 없는 상태의 응력-변형률을 얻기 위해 소성변형에 따른 전기 저항의 변화를 이용하였다. 전류는 물질의 내부를 통과해 흐르기 때문에 재료의 내부 결함(공극)을 충분히 반영할 수 있기 때문이다. 인장 시험에서 측정한 응력-변형률 관계를 측정한 전기 저항의 변화를 고려하여 공극이 없는 상태의 응력-변형률 선도를 얻고자한다.