다양한 온도 조건에서 냉간 성형 및 열연 강판의 샤르피 충격 시험

출처: 로베르토 레온, 버지니아 공대, 블랙스버그, 버지니아 토목 및 환경 공학부

구조물에서 발생할 수 있는 더 교활한 유형의 고장 중 하나는 부서지기 쉬운 골절이며, 이는 주로 품질이 좋지 않거나 재료 선택이 좋지 않아 발생하기 때문입니다. 부서지기 쉬운 골절은 갑자기 많은 물질 비탄력성없이 발생하는 경향이 있습니다. 예를 들어 뼈 골절을 생각해 보십시오. 이러한 오류는 3차원 적재 조건, 로컬 스트레인 농도가 높고 설계자가 논리적이고 직접적인 힘 경로가 제공되지 않은 경우 재료가 전단 응력을 개발할 수 있는 능력이 거의 없는 상황에서 발생합니다. 이러한 유형의 고장의 예는 다층 강철 구조물에서 1994 년 노스 리지 지진의 여파로 관찰되었다. 이 건물에서는 연성 동작을 표시하지 않고 여러 키 용접이 골절됩니다. 용접은 냉각으로 인한 3차원 응력뿐만 아니라 재료 와 형상 모두에서 로컬 불연속성을 도입하는 경향이 있기 때문에 골절은 연결 근처 또는 기본 재료 조각 사이의 인터페이스에서 발생하는 경향이 있습니다.

매우 낮은 작동 온도(즉, 알래스카 파이프라인)를 볼 수 있는 구조물에 대한 재료를 지정할 때(즉, 알래스카 파이프라인) 많은 하중 사이클(고속도로의 교량) 또는 용접이 광범위하게 사용되는 경우 재료의 견고성 또는 골절에 대한 저항성을 특징으로 하는 간단한 테스트를 수행해야 합니다. 토목 공학 분야에서 테스트는 이 실험실에 설명된 Charpy V-notch 테스트입니다. Charpy V-notch 테스트는 충격 부하를 받을 때 에너지를 흡수하는 재료의 능력을 매우 단순하게 측정하기 위한 것입니다.