일반기술

유한요소해에 기초한 물성평가 구형 압입시험기

발명은 압입하중 P를 작용하여 압흔의 이상적인 압입깊이 및 하중 제거 후의 압흔의 압입깊이를 측정하여 항복강도를 연산하는 장치에 있어서: 스테핑 모터(12), 볼스크류 축(14), 볼너트(16)를 구비하여 상하로 정밀하게 운동되는 모터 제어계(10); 압입자(22), 로드셀(24), 변위측정 센서(26)를 구비하여 압입자(22) 상의 하중 및 변위에 대한 신호를 생성하는 측정장치(20); 및 상기 모터 제어계(10)와 측정장치(20)를 제어하도록 연결되고, 입력된 신호를 이용하여 물성치를 산출하는 알고리즘이 탑재된 자료검출계(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.본 발명은 압입시험기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유하효소해석을 통해 얻어지는 다양한 재료에 대한 최적의 물성평가식을 물성치 평가 프로그램으로 완성하고, 압입시험시 발생되는 추가변위를 동일재료의 유한효소해석으로부터 얻어지는 변위를 이용하여 보정하며, 이를 압입시험기에 적용함에 따라 다양한 재질에 대한 물성평가가 편리하고 정밀하게 수행되도록 하는 유한요소해에 기초한 물성평가 구형 압입시험기에 관한 것이다. Haggag 등의 기존 압입이론은 압입반복횟수 만큼의 응력-변형률 데이터점을 구하여 이들의 회귀를 통해 재료물성치를 구할 수 있었으나, 본 발명에서는 단 한번의 하중-해중을 통해 구해지는 모든 데이터들을 사용하여 재료의 물성치를 예측한다. 따라서 보다 정확한 물성치 에측이 가능해 진다. 또한 기존의 압입이론에 포함되었던 재료상수들의 재료상수들의 필요성을 배제하여 별도의 실험과정 없이 재료물성치를 구할 수 있다.