3가지 유형의 항공우주 재료 시험 장비

안전과 신뢰성이 가장 중요한 항공우주 산업에서 엄격한 재료 테스트는 항공기 구성품의 무결성과 성능을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 다양한 유형의 테스트 장비가 항공우주 재료의 특성과 거동을 평가하는 데 사용됩니다. 이 글은 산업에서 일반적으로 사용되는 세 가지 유형의 항공우주 재료 테스트 장비, 즉 인장 시험기, 충격 시험기, 피로 시험기를 탐구하는 것을 목표로 합니다.

1. 인장 시험기:

인장 시험기, 즉 범용 시험기는 금속 및 복합재와 같은 항공우주 재료의 기계적 특성을 평가하는 데 필수적입니다. 이 기계는 시편에 인장력을 가하여 강도, 탄성 및 연성을 결정합니다. 인장 시험은 재료가 파손될 때까지 늘리는 동시에 가해진 하중과 변형을 측정하는 것을 포함합니다.

인장 시험기는 시편을 고정하는 그립, 적용된 힘을 측정하는 로드 셀, 신장을 측정하는 익스텐소미터 등 여러 구성 요소로 구성됩니다. 이 기계는 점진적으로 증가하는 하중을 적용하여 결과적으로 발생하는 응력-변형 곡선을 그려 재료의 항복 강도, 최대 인장 강도, 탄성 계수, 연성에 대한 귀중한 정보를 제공합니다. 이러한 시험 결과는 항공 우주 엔지니어가 재료 선택, 설계 고려 사항 및 성능 기대치에 대한 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 됩니다.

2. 충격 시험기:

충격 시험기는 고속 충격이나 갑작스러운 충격을 받을 때 항공우주 재료의 회복성과 인성을 평가하는 데 필수적입니다. 이러한 유형의 테스트는 조류 충돌, 랜딩 기어 충격 또는 우박 폭풍과 같은 실제 시나리오를 시뮬레이션하여 항공기 구성 요소가 이러한 사건을 견딜 수 있는지 확인합니다. 충격 시험 장비는 충격 중에 재료가 흡수하는 에너지를 측정하고 파괴 및 변형에 저항하는 능력을 결정합니다.

일반적으로 사용되는 충격 시험기로는 샤르피 및 이조드 진자 기계가 있습니다. 이러한 기계는 진자를 특정 높이까지 올리고 놓아서 노치가 있거나 사전 균열이 있는 시편을 타격할 수 있도록 합니다. 시편이 흡수한 결과 에너지를 측정하여 재료의 충격 저항성, 파괴 인성 및 취성에 대한 귀중한 데이터를 제공합니다. 엔지니어는 이러한 결과를 활용하여 항공 우주 응용 분야에서 중요한 충격 조건에서 구조적 무결성을 유지하는 재료를 선택할 수 있습니다.

3. 피로 시험기:

피로 시험기는 항공우주 재료의 내구성과 반복 하중에 대한 저항성을 평가하는 데 사용됩니다. 항공우주 산업에서 구성 요소는 서비스 수명 동안 반복적인 하중을 받아 피로 파괴로 이어질 수 있는 응력이 축적됩니다. 피로 시험은 재료의 내구성 한계, 피로 강도 및 피로 수명을 결정하는 데 도움이 되며 신뢰할 수 있는 구성 요소의 설계 및 선택에 도움이 됩니다.

피로 시험기는 실제 조건을 재현하여 시험편에 반복 하중을 가합니다. 이러한 기계는 축 및 굽힘 시험을 포함한 다양한 피로 시험 기술을 수행할 수 있습니다. 축 시험은 반복적인 축 하중을 가하는 반면 굽힘 시험은 시험편에 반복적인 굽힘 응력을 가합니다. 이 기계는 응력 및 변형 수준을 기록하고 미리 정해진 횟수의 사이클에 걸쳐 시험편의 반응을 모니터링합니다. 엔지니어는 데이터를 분석하여 SN 곡선(응력 대 파손 사이클 수), 피로 한계 및 균열 성장 특성을 포함한 재료의 피로 거동을 결정할 수 있습니다. 이 정보는 구조적 무결성을 보장하고 항공우주 구성 요소의 유효 수명을 예측하는 데 중요합니다.

인장 시험기, 충격 시험기, 피로 시험기와 같은 항공우주 재료 시험 장비는 항공우주 산업에 사용되는 재료의 기계적 특성, 충격 저항성 및 피로 거동에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 이러한 시험 방법을 통해 엔지니어는 재료 선택, 설계 최적화 및 구성 요소 내구성에 대한 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다. 이러한 정교한 시험기를 활용함으로써 항공우주 산업은 항공기 구성 요소의 안전성, 신뢰성 및 지속적인 혁신을 보장하여 항공우주 시스템의 전반적인 성능과 무결성을 향상시킵니다.