( 1 ) 먼저 하중에 대하여 네이버 사전에 있는 글을 그대로 옮긴다,
요약
재료역학·구조역학과 같은 공학에서 물체에 작용하는 외력으로 크게 움직이지 않는 정하중과 매우 느리게 움직여 정하중과 같은 작용을 하는 동하중으로 나눌 수 있다
본문
하중은 정하중(靜荷重)과 동하중(動荷重)으로 크게 나눈다. 물체 위에 정치(靜置)된 추와 같이 움직이지 않는 하중을 정하중이라 하고, 매우 느리게 움직여 물체에 대해서 정하중과 같은 작용을 하는 것도 정하중이라고 한다. 예를 들면, 재료시험기에 의한 인장시험과 같은 것이 이에 속한다. 이에 대하여 움직이는 하중을 동하중이라고 하며, 그 작동형식에 따라서 여러 명칭이 붙어 있다. 예를 들면, 교량의 보(girder)에는 움직이지 않는 자중(自重) 외에 그 위를 통과하는 자동차 등의 이동하중이 작용한다.
자동차·사람 등의 이동하중으로 인하여 교량의 보에는 복잡한 변동하중이 가해진다. 내연기관의 크랭크축 등은 회전함에 따라 연속적으로 크기가 다른 힘이 반복해서 작용하며, 이것을 반복하중이라고 한다. 반복하중도 하중 0에서 어떤 크기까지의 힘을 받는 편진하중(片振荷重), 크기뿐만 아니라 방향도 플러스·마이너스로 같게 변화하는 양진하중(兩振荷重) 등이 있다. 충격적으로 작용하는 것을 충격하중이라고 한다.
하중은 압력이나 자중과 같이 물체의 전체 또는 그 일부에 분포하여 작용하는 경우와, 반대로 거의 한 점으로 간주할 수 있을 만큼 좁은 범위에 작용하는 경우가 있다. 전자를 분포하중, 후자를 집중하중이라고 한다. 또, 물체에 가해지는 작용에 따라 축하중·수평하중·휨하중·비틀림하중 등으로도 나눈다. 또, 이와 같은 하중이 동시에 작용하는 경우를 복합하중이라고 한다.
( 2 ) 고등학교 기술 시간에 선생님이 하신 말씀
선생님의 전공이 무엇이냐고 아이들이 묻자.
들고 계시던 분필을 비틀면서 "힘을 주어 분필을 비틀면 그 분필이 아프다고 하고 그래도 계속 비틀면 그 분필을 부러진다"고 말씀하시고 그것을 공부했다고 하셨다.
끊어질때 까지 들어간 힘( 하중 )이 인장강도인 것이다.
p.s 고등학교는 서라벌고등학교라고 밝힌다 ㅎㅎ
( 3 ) 고무의 경도 인장강도 신율의 개요
3-1 경도
경도는 물체를 눌렀을때 받는 힘으로 생각하자
유리면을 눌렀을때 받는 힘을 100이라 하고 사람 손가락 사이를 눌렀을대 받는 힘을 40이라 생각하자
딱딱한 유리면은 100, 말랑한 사람손은 40
그럼 부드럽고 딱딱한 정도를 수치로 나타낸것이 경도이다,
자동차 문을 열면 붙어있는 자바라 고무는 경도가 50미만
기계 사이에 들어가는 둥그런 오링은 60~70' 수도 팩킹은 경도가 80 운동화는 75' 구두는 85' 등등
3-2 인장강도
물건을 잡아당길때 받는 단위 면적당의 힘(하중)을 수치로 나타낸것이 인장강도이다
그 기준 또한 100이라 생각하자
사방 1cm( cm2)에 몇 Kg의 힘을 받느냐를 수치로 나타낸 것이다.
일반적인 고무 물성의 기준은 100Kg/cm2 이고 그 이하인 80cm2 이하는 물성이 낮고
그 이상인 120cm2 150cm2 이상은 고 강도인 것이다.
3-3 신율
물건을 잡아당겨서 그 원래 자기 키의 몇배로 늘어냐느냐를 보는것이 신율이다,
ㅡ결론 -
시편을 잡아댱겨서 늘어나다가 끊어지는 순간에(까지) 들어간 힘이 인장강도이고
끊어지는 순간까지 늘어난 길이가 신율인 것이다,
참고
우리가 고무 시편을 만들때 아령형을 사용한다.
아령형을 사용하는 것은 시험 편의상이고
실제 측정되는 부분은 아령의 중간부분 약 2 cm정도 안이다
결국 시편은 가로 5 mm x 세로 20mm x 폭 3mm( 두께 )의 직각 6면체를 끊어질때까지 잡아당겨서
들어간 힘이 인장강도이고 그 때까지 늘어난 길이( 20mm가 100mm로 늘어났으면 신율 500%)가 신율인것이다
p.s 알고 계시는 분들이 많지만, 초보자를 위한 기초 개념을 잡고자 이 글을 썼다.