비틀림 실험의 필요성
여러 제품과 컴포넌트는 일반적인 사용 중에 비틀림 힘의 작용을 받습니다. 비틀림 실험을 통해 설계자들은 실제 서비스 조건을 파악하고, 제품 품질을 개선하고, 설계를 검증하고, 실제 생산 공정을 확인할 수 있습니다. 의료용 스텐트, 삽입형 정형외과용 기구, 파스너, 자동차 조향장치/서스펜션 컴포넌트 등의 제품은 일반적인 서비스 환경에서 비틀림 응력의 작용을 받는 제품의 예입니다.
재료나 컴포넌트에서 원하는 정보에 따라 서로 다른 비틀림 테스트 유형이 사용됩니다. 예를 들어, 뼈, 접골 나사 및 고정판 어셈블리의 경우에는 생체의학적 비틀림 실험을 진행해야 합니다. 접골 나사에 대한 비틀림 삽입 실험을 특성화하든, 기본적인 파괴 실험, 보증 실험 또는 제조 공정 검증을 수행하든 관계 없이, 각 용도의 요구 사항에 맞게 비틀림 실험 방법 유형을 설계하고 수행할 수 있습니다.
인장/압축 실험과의 유사점
비틀림 실험은 일반적으로 재료나 부품의 비틀림 특성을 파악하기 위해 수행합니다. 예를 들어, 인장/압축 실험 중에 확인되는 특성과 유사한 “비틀림 대 각도” 다이어그램은 “응력 대 변형률” 곡선과 유사합니다. 확인 가능한 특성은 다음과 같습니다.
- 전단의 탄성률
- 항복 전단 강도(비틀림 탄성 한도)
- 극한 전단 강도
- 전단의 파열 계수
- 연성(최대 전단면에서)
- 취성 파괴(최대 인장 응력에 수직, 45도)
비틀림 실험 유형
비틀림 실험은 회전 동작에만 적용하거나 축(인장 또는 압축) 및 비틀림 힘(모멘트)을 모두 적용할 수 있습니다. 실험 유형은 다음과 같습니다.
비틀림만: 표본/장치에 비틀림 힘(토크 또는 모멘트)만 적용합니다.
축 비틀림: 축(인장 또는 압축) 하중과 토크를 모두 적용합니다.
파괴 실험: 제품, 컴포넌트 또는 표본이 파괴될 때까지 비틉니다.