신율은 변형이 가해졌을 때 재료가 늘어나는 측정 가능한 경향입니다. 엔지니어들은 표준화된 테스트 절차와 아령 모양의 테스트 샘플을 사용하여 특정 재료의 특징적인 신장 거동을 평가합니다. 샘플의 신장률은 백분율로 표시됩니다. 길이의 증가분을 원래 길이로 나누고 100을 곱하여 이 값을 계산합니다.
신장률은 재료의 연성, 즉 파손되지 않고 변형되는 능력을 측정하는 척도이기 때문에 중요합니다. 이는 실제 응용 분야에서 3D 프린팅 구성 요소의 실제 내구성과 관련이 있기 때문에 3D 프린팅 가능 재료의 핵심 척도입니다. 이 글에서는 신장률, 그 중요성, 계산 방법을 정의합니다.
신장률은 인장력(변형)을 받을 때 재료가 영구적으로 늘어나는 정도입니다. 이는 재료의 연성, 즉 변형 시 얼마나 쉽게 변형되는지를 수치적으로 측정한 것입니다. 매우 구체적인 제어 조건에 따라 측정되므로 소재 간 연신율 값을 정량적으로 비교할 수 있습니다.
신장률은 표준화된 형상의 샘플 재료를 사용하여 구체적으로 측정되며, 알려진 당기는 힘에 의해 영향을 받습니다. 힘이 샘플을 파손시킬 만큼 커질 때까지 재료 샘플이 늘어나는 길이를 측정합니다.
변형 물리학 측면에서 연신율은 인장 응력을 받을 때 요소가 얼마나 늘어나는지를 측정한 것입니다. 원래 길이에 대한 새로운 길이의 비율로 표현됩니다.
천문학에서의 신장은 지구에서 볼 때 태양계의 몸체와 태양 사이의 각도 분리를 측정한 것입니다. 이는 지구 및 태양과 비교하여 태양계 내 행성 및 기타 천체의 상대적인 위치를 설명합니다.
기하학에서의 신장은 하나 이상의 축을 따라 기하학적 모양이 늘어나는 것을 의미합니다. 예를 들어 2차원 평면에서 정사각형을 한 축을 따라 늘리면 직사각형이 됩니다. 3차원 공간에서 큐브를 단일 축을 따라 늘리면 직사각형 프리즘이 됩니다. 이 개념은 기하학적 변환에서 중요합니다.
플라즈마 물리학에서의 신장은 융합 플라즈마의 모양을 의미합니다. 플라즈마 구름은 모양이 정해질 수 있으며, 특정 모양의 신장은 구름의 가장 긴 축 길이와 가장 짧은 축 길이의 비율로 정의됩니다. 플라즈마 구름의 길이가 길수록 안정성이 떨어지고 제한하기가 더 어려워지므로 신장률은 중요한 요소입니다.
생물학에서의 신장은 DNA 번역 과정의 일부로, DNA에서 전사된 RNA로 단백질이 만들어집니다. 보다 구체적으로 신장은 과정의 시작과 종료 사이에 발생하는 번역의 두 번째 단계입니다. 신장이란 번역 중에 아미노산 사슬이 늘어나는 것을 말합니다.
재료의 신장률은 국제 테스트 표준에 따라 계산됩니다. 연신율을 계산하는 가장 일반적인 표준은 ASTM D412입니다. 사용할 재료 샘플의 모양을 지정합니다. 이 모양은 대략 직사각형이지만 끝이 더 넓고(잡을 수 있도록) 중앙에 더 얇은 띠가 있어 당기면 늘어나기 때문에 덤벨이라고 합니다.
재료 샘플을 시험기로 쥐고 꾸준히 증가하는 당기는 힘(변형)을 덤벨에 가합니다. 시험기는 변형률이 증가함에 따라 샘플 길이가 어떻게 증가하는지 측정합니다. 이 데이터는 그래프에 표시됩니다. 신율은 재료의 길이가 증가한 양을 원래 길이로 나누어 계산됩니다. 이는 백분율로 표시됩니다.
신장 공식은 샘플의 변형(길이 증가)을 샘플의 원래 길이로 나누고 100을 곱한 것입니다(백분율로 변환).
신장률 =100 x ((최종 길이 - 원래 길이) / 원래 길이)
또는 기호를 사용하여 작성:
신장율 =ɛ =(ΔL/L) x 100
신장률은 백분율로 보고되므로 기술적으로 단위가 없습니다. 이는 재료의 신장이 샘플의 원래 길이에 비해 재료가 파손될 때 재료의 길이 변화의 비율이기 때문입니다. 비율은 백분율로 변환됩니다.
신장 기호는 소문자 그리스 문자 ε(엡실론)입니다.
신장률에 대한 지식은 변형 시 재료가 얼마나 변형되는지를 이해하는 데 중요합니다. 이는 연성의 척도로 사용될 수 있습니다. 충돌 장벽과 같이 일부 변형이 예상되는 응용 분야에서는 재료의 변형과 연성을 아는 것이 중요합니다. 반대로, 변형 시 변형이 거의 허용되지 않는 도어 힌지와 같은 부품을 설계할 때 신장률은 중요한 요소입니다.
3D 프린팅의 신장률은 3D 프린팅 소재가 파손되기 전까지 견딜 수 있는 변형량입니다. 이는 3D 프린팅된 품목의 내구성이 얼마나 되는지를 나타냅니다. 3D 프린팅의 인기가 높아짐에 따라 많은 프린팅 가능한 재료 및 기술(예:FDM 또는 수지)의 기계적 강도가 열악하다는 것이 더욱 분명해졌습니다.
그렇습니다. 신장률은 3D 프린팅 재료를 선택할 때 중요한 고려 사항입니다. 이는 재료가 깨지지 않고 얼마나 변형될 수 있는지에 대한 정보를 제공하기 때문입니다. 구성 재료의 물리적 특성에 따라 3D 프린팅 구성 요소의 유용성이 결정됩니다. 실제 상황에서 실용적이려면 많은 품목이 내구성이 있어야 합니다.
예, ASTM D412와 같은 국제 표준에 따라 재료의 신장률을 측정하기 위해 특별히 설계된 장치가 있습니다. 이러한 테스트 시스템에는 다양한 구성 요소가 있으며 각 구성 요소는 특정 재료 테스트를 위해 고안되었습니다.
첫째, 장치에는 재료 덤벨 샘플의 각 끝을 고정하는 그립이 있습니다. 둘째, 테스트 시스템은 신장계라는 측정 장치를 사용하여 증가하는 변형률이 가해짐에 따라 샘플 길이의 변화를 측정합니다. 환경 챔버를 포함하는 기계를 사용하는 것도 가능합니다. 그립, 재료 샘플 및 신율계를 넣어 매우 특정한 조건에서 테스트할 수 있도록 환경 조건(예:온도)을 제어합니다.
많은 전문 공급업체가 ASTM D412와 같은 표준에 따라 정기적인 테스트를 수행해야 하는 모든 조직에 판매하기 위해 이러한 테스트 시스템을 제조하고 있습니다.
다양한 유형의 신장 측정은 다음과 같습니다.
연성은 재료가 파손되지 않고 변형되는 능력입니다. 연성이 없는 재료를 취성이라고 합니다. 부서지기 전에 변형이 거의 없습니다. 재료의 연성은 다양한 측정을 통해 추론할 수 있습니다. 가장 일반적인 것은 신장율이지만 면적 감소 및 커핑 테스트도 중요할 수 있습니다.
파단 연신율은 재료 샘플이 파단되는 지점에서 측정된 연신율입니다. 재료 샘플에 인장 응력이 가해져 샘플이 늘어납니다. 이 응력이 증가함에 따라 재료의 신축성은 먼저 탄성(응력이 풀리면 원래 위치로 돌아갈 수 있음)이 되고 그 다음에는 소성(영구 변형)이 됩니다. 소성 신장이 발생한 후에도 응력이 계속 가해지면 재료가 결국 파손됩니다. 이 지점의 길이는 파단 신율이며 원래 길이와 비교하여 늘어난 백분율로 표시되는 경우가 많습니다.
신장률은 재료가 실제로 파손되기 전에 원래 길이 이상으로 늘어나는 백분율입니다. 신율은 재료 샘플의 길이 변화를 원래 길이로 나눈 후 100을 곱하여 백분율로 변환하는 방식으로 측정됩니다.
신장률은 테스트 시스템의 데이터를 사용하여 계산됩니다. 먼저, 테스트할 재료를 국제 표준 ASTM D412에 따라 특정 아령 모양으로 주조하거나 기계 가공합니다.
둘째, 재료의 아령을 시험기에 고정하고 인장(신축)력을 가합니다. 신율계는 덤벨의 얇은 부분 내에서 길이 증가를 측정합니다. 길이와 인장 강도 사이의 관계는 간단한 그래프로 표시할 수 있습니다. 덤벨이 부러지면 테스트가 종료됩니다.
마지막으로 이 데이터로부터 신장률이 계산됩니다. 전체 길이의 변화를 시작 길이로 나눈 값에 100을 곱하면 신장율이 계산됩니다.
3D 프린팅
초록 Ag n의 구조적, 전자적, 자기적 특성 V(n =1–12) 클러스터는 밀도 함수 이론과 CALYPSO 구조 탐색 방법을 사용하여 연구되었습니다. 형상 최적화는 저에너지 Agn의 바나듐 원자를 나타냅니다. V 클러스터는 가장 고도로 조정된 위치를 선호합니다. Ag n에서 Ag 원자에 대한 하나의 V 원자 치환 + 1 (n ≥ 5) 클러스터는 호스트 클러스터의 가장 낮은 에너지 구조를 수정합니다. Ag n의 적외선 스펙트럼, 라만 스펙트럼 및 광전자 스펙트럼 V(n =1–12) 클러스터가 시뮬레이션되고 미래에 가장 안정적인
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