응력-변형률 다이어그램은 재료의 기계적 특성을 그래픽으로 표시하는 중요한 도구입니다. 이 다이어그램은 주의 깊게 준비된 원통형 시편에 대해 수행된 인장 테스트에서 파생되었습니다. 시편 중앙 부분에 두 개의 게이지 표시가 새겨져 있으며, 이 표시 사이의 거리를 게이지 길이라고 합니다. 원통형 시편은 증가하는 중심 하중을 가하는 시험기에 배치됩니다. 이 하중이 증가함에 따라 게이지 길이도 증가합니다. 길이 또는 신장의 변화는 다이얼 게이지를 사용하여 하중의 각 값에 대해 기록됩니다. 많은 경우 두 번째 다이얼 게이지를 동시에 사용하여 시편 직경의 변화를 측정합니다.
그런 다음 하중을 시편의 원래 단면적으로 나누어 응력을 계산합니다. 한편, 변형률은 연신율을 초기 게이지 길이로 나누어 결정됩니다. 이렇게 계산된 값은 가로축에 변형률, 세로축에 응력을 표시하여 그래프에 표시되어 응력-변형률 다이어그램을 만듭니다. 특히 응력-변형률 다이어그램은 재료마다 크게 다를 수 있습니다. 동일한 재료라도 시험 당시 시편의 온도, 하중이 가해지는 속도 등 다양한 요인에 따라 결과가 달라질 수 있습니다.
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