최대 하중: 120 kN
최대 속도: 35 m/s
고속
압축
인장
충격
플라스틱
금속
복합재료
최대 하중: 120 kN
최대 속도: 35 m/s
고속
압축
인장
충격
플라스틱
금속
복합재료
STEP Lab의 고속 변형 시스템은 최대 35 m/s에 달하는 높은 속도와 몇 뉴턴에서 120 kN에 이르는 광범위한 하중 범위를 바탕으로, 인장 및 압축 시험을 유연하게 수행할 수 있도록 설계되었습니다. 또한, 기후 챔버를 추가하여 다양한 온도 조건에서 재료를 시험할 수 있습니다.
탁월한 성능을 자랑하는 당사의 시스템은 금속, 플라스틱 및 복합재에 대한 극한 조건을 시뮬레이션하며, ASTM D3763, ASTM D638-5 및 ISO 8256-2와 같은 국제 표준 준수를 보장합니다.
특징
응용 분야
인증된 규격
HUD 및 XUD 시리즈에서 고변형률 시험을 수행하기 위해, 시편에 충돌하기 전에 시험 속도에 도달하는 데 필요한 유격 어댑터가 장착된 특수 클램프로 구성된 전용 시스템이 개발되었습니다. 이 시스템은 ISO 8256 표준에 따른 시편과 호환됩니다.
낙하 타워는 충격 시험을 위한 가장 유연한 솔루션으로, 고변형률 시험은 그 중 하나의 응용 분야에 불과합니다.
STEP Lab 회전 시험기는 특히 최고 속도로 시험을 수행하도록 설계되었습니다. 플라이휠의 관성 덕분에 충격이 발생하는 전체 과정 동안 속도를 거의 일정하게 유지할 수 있으며, 이는 시험의 재현성을 높이는 데 결정적인 이점입니다. 이 시스템은 시편 지지대에 압전식 로드셀을 직접 통합하고 최대 3.5 MHz의 데이터 수집 기능을 갖추고 있어, 가장 빠른 현상도 정밀하게 포착할 수 있습니다.
유지보수가 전혀 필요 없음
높은 신뢰성
높은 효율
폭넓은 활용 범위
간편한 설치
세 가지 솔루션 모두에서 하중은 압전식 로드셀을 통해 측정됩니다. 반면, 해당 속도 조건에서는 기존의 변형계로는 변형을 측정할 수 없기 때문에, 고속 이미징과 DIC(디지털 이미지 상관법) 분석을 결합한 방식을 사용합니다.
시편의 충격 지점은 양질의 이미지와 그에 따른 정확한 분석을 보장하기 위해 충분히 밝게 조명되어야 합니다(전용 LED 조명).
시험 중에는 테스트 컨트롤러를 통해 동기화된 두 가지 데이터 스트림, 즉 하중 신호와 고속 영상이 병렬로 수집됩니다. 영상은 DIC 분석을 위해 개별 프레임으로 변환되며, DIC는 이미지 내의 특정 점(부분 집합)을 추적하여 전체 시퀀스 동안 해당 점을 따라가며 시편의 각 점에 대한 변형 데이터(실변형률 또는 공학적 변형률)를 도출합니다. 하중과 변형 데이터를 결합하여 선택한 시험 속도에서 재료의 응력-변형률 곡선을 작성합니다.
낙하 타워 – DW2000
고속 카메라 – Photron NOVA
고속 변형 시험이란 무엇인가요?
고속 변형 시험은 재료나 부품에 매우 빠른 하중을 가하여, 초 단위가 아닌 밀리초 단위로 압축하거나 신장시킴으로써 교통사고, 폭발 또는 탄도 충격과 같은 극한 상황을 시뮬레이션하는 시험입니다. 이를 통해 재료가 느리고 거의 정적인 하중과 비교하여 고속에서 어떻게 다르게 반응하는지 측정할 수 있습니다.
왜 고속 변형률(high strain rate) 시험을 수행할까요?
고속 변형 시험은 자동차 충돌, 폭발 또는 탄도 충격과 같이 밀리초 단위로 변형이 발생하는 실제 충격 상황을 재현합니다. 이러한 시험이 없다면, 설계자들은 저속 하중 데이터만 확보하게 되어 실제 위험 상황에서 재료의 거동을 정확하게 예측할 수 없게 되며, 이로 인해 손상을 과소평가하거나 보호 성능을 과대평가할 위험이 있습니다.
왜 재료는 높은 변형 속도에서 다른 거동을 보이는 것일까?
변형 속도가 높을 때, 재료는 종종 더 단단해지고 강도가 높아지지만, 동시에 더 취해지며, 느린 하중을 받는 동일한 재료에 비해 파단 전 흡수하는 에너지가 줄어듭니다. 이러한 속도에 따른 거동은 차량의 충돌 보호, 방호복 및 보호 장비와 같이 안전이 중요한 응용 분야에서 매우 중요합니다. 이러한 분야에서는 느린 하중을 받는 재료에 대한 데이터만으로는 오해의 소지가 있는 예측을 내릴 수 있기 때문입니다.
고속 변형 시험과 정상 속도(준정적) 시험의 차이점은 무엇입니까?
준정적 시험은 하중을 천천히(초 또는 분 단위) 가하며, 이상적인 조건에서 재료의 인장 강도와 파단 신장을 측정합니다. 고속 변형 시험은 동일한 하중을 밀리초 단위로 가하며, 이때 재료는 다른 거동을 보입니다. 종종 더 단단해지고 강도가 높아지지만, 동시에 더 취약해져 파단되기 전까지 흡수하는 에너지가 줄어듭니다. 이러한 차이를 간과하면 안전 설계 시 잘못된 예측을 초래할 수 있습니다.
고속 변형 시험은 어떤 분야에 활용되나요?
고속 변형 시험은 자동차 충돌 시뮬레이션, 항공우주 분야의 충격 분석, 보호 장비(헬멧, 방탄조끼)의 인증, 폭발 및 탄환으로부터의 보호 장치 개발, 스포츠 장비 설계, 그리고 충격이나 폭발 하중이 실질적인 위험을 초래하는 응용 분야의 재료 연구에 활용됩니다.
