노치(엔지니어링)
Notch (engineering)기계공학과 재료과학에서 노치는 평면 재료에 의도적으로 도입된 v자형, u자형 또는 원형 결함을 말한다.구조 요소에서 노치는 응력 집중을 유발하여 피로 균열의 시작과 성장을 초래할 수 있다.노치는 재료 특성화에 사용되어 파단 강도와 피로 균열 증가율과 같은 파괴 역학 관련 특성을 결정한다.
노치는 일반적으로 재료의 파단 저항성에 대한 표준화된 특성화를 달성하기 위해 제어된 원점의 형태학적 균열이 필요한 재료 충격 시험에서 사용된다.가장 흔한 것은 차르피 충격시험으로, 진자망치(스트라이커)를 사용해 수평 노치 시료를 타격한다.후속 스윙 스루 높이는 골절 시 흡수되는 에너지를 결정하는 데 사용된다.Izod 충격 강도 시험은 캔틸레버 구성의 원형 노치 수직 시료를 사용한다.샤르피 테스트는 U- 또는 V-노치로 진행되며, 스트라이커는 노치 바로 뒤에서 시료와 접촉하는 반면, 현재는 거의 사용되지 않는 아이조드 방식은 스트라이커를 향하는 원형 노치를 포함한다.노치 시료는 인장 및 피로 시험과 같은 다른 특성화 프로토콜에 사용된다.
노치 유형
시료에 도입되는 노치의 종류는 사용된 재료와 특성화에 따라 달라진다.Charpy 충격 방법에 의한 파괴 강도의 표준화된 시험의 경우, 표본과 노치 치수는 미국 표준 ASTM E23 또는 영국 표준 BS EN ISO 148-1:2009에서 가장 많이 취한다.모든 노치 유형의 경우, 노치 재료의 응력 집중 및 고장 관리를 위한 주요 매개변수는 노치 팁 곡률 또는 반지름이다.[1]
날카로운 V자형 노치는 연성 재료, 폴리머 및 용접 강도의 특성화에 대한 표준 파괴 강인성 테스트에 종종 사용된다.경성강 노치 적용은 곡물 정렬 민감도 때문에 문제가 있어 대신 비틀림 시험을 적용할 수 있다.
U노치는 노치 끝이 둥근 길쭉한 노치로 넓이보다 깊다.이 노치는 흔히 C노치라고도 하며, 노치 표본에서 얻은 결과의 반복성 때문에 가장 널리 도입된 노치 형태다.U-노치 성능과 V-노치 등가의 상관관계는 도전적이며 사례별로 수행되며, 두 노치 유형과 획득한 성능 값 사이에는 표준화된 상관관계가 없다.[2]
키홀 노치는 일반적으로 주어진 반지름의 구멍에서 끝나는 슬릿으로 간주된다.이러한 유형의 노치는 숫자 모델에서 가장 흔히 고려된다.[3]키홀 노치 시험에서 얻은 파괴 강도는 V-노치 또는 사전 균열 시료에서 얻은 것보다 높은 경우가 많다.
참조
- ^ Liu, M.; et al. (2015). "An improved semi-analytical solution for stress at round-tip notches" (PDF). Engineering Fracture Mechanics. 149: 134–143. doi:10.1016/j.engfracmech.2015.10.004.
- ^ "Charpy U-notch impact testing". Retrieved 15 September 2017.
- ^ Kim, Jin-Kwang; Cho, Sang-Bong (2013). "Study on stress fields near V-notch tip with end-hole under in-plane and out-of-plane conditions". International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. 14 (7): 1153–1161. doi:10.1007/s12541-013-0157-0.
