UTM Manual

목차 1. 1 2. 사양 2 3. 구성 4 3.1 4 3.2 구성도 5 4. UTM 프로그램설치방법 6 5. UTM 측정프로그램 7 5.1 UTM 측정프로그램 7 5.2 MAC 주소설정방법 11 6. 측정방법 12

1. 개요 UTM (Universal Testing Machine) 은재료의기계적강도를조사하는시험기이며, 인장실험, 압축실험, 휨실험등을할수있다. 본장비는교육용역학실험장치로써, 가력핸들을돌려시험편에하중을가하는방식으로역학을배우는학습자들이기본적인역학실험을수행하여이론적인역학의기본원리를쉽게이해할수있도록고안되었다. 측정데이터는 ilog-strain Logger를이용하여무선통신으로데이터를수신하며 SMART UTM 전용프로그램을이용하여데이터를수신및그래프로측정데이터를확인할수있다. - 1 -

2. 사양 2.1 UTM 본체 1. 적정가력하중 : 10,000 N 2. 크기 : 370 433 494 mm 3. 무게 : 37 kgf 4. 이동거리 : 260 mm 5. 이동속도 : 0.16 mm/cycle 2.2 JDP-50 1. Rated Capacity : 50 mm 2. Rated Output : Approx. 5 mv/v 3. Non-linearity : 1.0 % R.O 4. Safe Temperature : -20 ~ 60 5. Resistance : 350 Ω 6. Safe Excitation : Less than 10 V 2.3 Load Cell 1. Rated Capacity : 1 tf 2. Rated Output : Approx. 2 mv/v 3. Non-linearity : 0.03 % R.O 4. Safe Temperature : -20 ~ 80 5. Resistance : 1 Terminal Resistance Input : 350 ±50 Ω 2 Terminal Resistance Output : 350 ±2 Ω 6. Excitation Recommended : 10 V 7. Safe Overload : 150 % R.C 2.4 신율계 1. Gauge Factor : 2.13±1 % 2. Gauge Resistance : 120.3±0.5 Ω 2.5 ilog-strain V3 1. Excitation : 2.6 V 2. Gain : 1 Load cell : 96 2 CDP-50, 신율계 : 64 3. Sampling Rate : 50 Hz 4. Resolution : 16 bit(adc) 5. Dimension : 60 41 18.30 mm (adhesion flange) 6. Weight : 64 g 7. Recharge Power : 5.0 V 8. Operating Time : 3 Hr(Max) - 2 -

Manual 에서의사양은일반적인사양을나타내며, 각센서의정확한사양은 INSPECTION SHEET 를참고하십시오. - 3 -

3. 구성 3.1. 구성품 1 신율계 2 변위센서 (ilog-jdp) 3 하중센서 (Load cell) 4 ilog-strain V3 5 블루투스둥글 6 인장 jig 7 압축 jig 8 휨 jig 그림 3-1. UTM 구성품 구성품은구매사항에따라다를수있습니다. - 4 -

3.2. 구성도 그림 3-2. UTM 구성도 - 5 -

4. UTM 프로그램설치방법 1. UTM 폴더안의 dotnetfx35.exe 을더블클릭하여설치한다. 운영체제가 64Bit 일경우관리자권한으로실행해주십시오. 2. UTM 폴더를 C 드라이브또는바탕화면에복사한다. 3. 바탕화면에 UTM 폴더안의 UTM.exe 바로가기를생성한다. 바로가기실행시운영체제가 64Bit 일경우관리자권한으로실행해주십시오. Bluetooth 장치인식방법중 Bluesoleil 프로그램을이용하는방법은자사홈페이지 에서설치및연결방법을참고하십시오. - 6 -

5. UTM 측정프로그램 5.1. UTM 측정프로그램 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 16 17 그림 5-1. UTM 측정프로그램창 1 설정 : 시험방법 ( 인장, 압축, 휨시험 ), 측정센서및센서특성값입력버튼. 가버튼클릭시그림5-2 a. 와같이 pop up 창이뜬다. 시험방법에따라인장, 압축, 휨시험을선택할수있다. 나그림5-2 b. 와같이측정에사용할센서를선택할수있다. 다그림5-2 c. 와같이상단의 LoadCell, CDP, SDP, StrainGauge 버튼을클릭하면각센서들의특성값을입력할수있는창으로변경된다. 센서의특성값은 INSPECTION SHEET 를참고하여입력한다. a 시험방법선택창 b 센서선택창 c 센서특성값입력창 - 7 -

그림5-2. 설정 Pop up 창 2 Model : 측정시편선택버튼버튼을클릭하면, 그림5-3과같이 pop up 창이뜬다. 모델명을클릭하면, 시편의정보가오른쪽디스플레이창에나열된다. 모델명을더블클릭하면, 측정프로그램에선택한시편의변수들이적용되며, 측정프로그램의 10과 11 에선택한시편의정보들이디스플레이된다. 모델명은오른쪽상단의 추가, 저장, 삭제 버튼을이용하여추가, 변경, 삭제를할수있다. 그림 5-3. Model 설정창 시편의모델명은아래의그림과같이지정되었습니다. 시편선택시나추가시 참고하십시오. 3 측정시작및측정종료버튼 4 Pick : 그래프분석시필요한데이터의구간및포인트설정버튼버튼클릭시, 그림5-4와같이포인터가생성된다, 각포인터의색상은오른쪽디스플레이창에위치한 비례한도, 인장강도, 파단강도 색상등과매칭되어해당포인터를측정그래프상에위치시키면포인터지점의데이터를분석하여분석값을디스플레이한다. - 8 -

비례한도분석구간시작지정 비례한도분석구간종료지정 인장강도분석포인트지정 파단강도분석포인트지정 응력 offset 보정포인트지정그림5-4. Pick 설정창 5 Cut : 지정한구간의측정데이터잘라내기버튼 6 Save : Report 생성버튼버튼클릭시그림5-5와같이경로지정 pop up 창이뜨며, 경로및파일이름을설정한후 저장 버튼을클릭하면, 해당경로에 Report가생성된다. 그림 5-5. Save 경로설정창 7 Load : 저장된파일불러오기버튼 - 9 -

버튼클릭시경로지정 pop up 창이뜨며, 기존에저장된 Report파일을선택한후 확인 버튼을클릭하면, 저장된 Report파일의측정데이터가측정프로그램창에디스플레이된다. 8 각센서연결상태디스플레이창센서가정상적으로연결시 가 으로변경된다. 9 설정센서연결상태디스플레이창 UTM 측정프로그램은 센서선택 을통해설정한센서들의통신포트를자동으로연결한다, 정상적으로연결시에는, 이디스플레이되며, 17 메시지창에 모든포트가정상적으로연결되었습니다 란문구가나타난다. 10 시편정보디스플레이창 Model 버튼을이용하여선택한시편정보가디스플레이된다. 11 시편이미지디스플레이창 Model 버튼을이용하여선택한시편이미지디스플레이창 12 그래프의 X축측정센서선택버튼측정시그래프의 Y축측정센서는 Loadcell로고정되나, X축측정센서는 CDP, SDP를선택하여측정값을그래프로확인할수있다. 13 그래프 Y축하중 (N)-X축변위 (mm) 과 Y축응력 (MPa)-X축변형률 을선택버튼 SDP 분석시에는 Y축응력 (MPa)-X축변형률 만선택할수있다. 14 데이터분석및분석값디스플레이 분석 버튼클릭시 Pick, Cut 버튼을이용하여지정한구간을분석하여분석값들을각창에디스플레이된다. 15 센서측정값디스플레이창 16 마우스포인트지점확대창 Pick 버튼을이용하여구간지정시, 마우스로이동하는포인터지점의그래프가부분확대되어디스플레이된다. 17 Message 디스플레이창 - 10 -

5.2. MAC 주소설정방법 UTM 측정프로그램은센서의통신포트를자동으로연결합니다. 자동으로연결하기위 해서는 UTM 폴더안의 config.ini 파일안의 MAC 주소와 ilog-strain V3 의 MAC 주소가 일치해야측정프로그램이정상적으로구동됩니다. MAC 주소를변경할시에는먼저프로그램을종료한후, Config.ini 파일을수정하십 시오. 연결된센서의 ilog-strain V3 MAC 주소와 Config 파일의입력 MAC 주소가일치해야합니다. 그림 5-6. MAC 주소입력방법 - 11 -

6. 측정방법 1. 시험방법에따라 UTM 본체에 jig 를설치한다. a 인장 jig b 압축 jig c 휨 jig 그림6-1. UTM jig 2. 측정시편을 jig에설치한다. 인장시험시에는, 시편에 SDP를부착한후에 jig에설치하십시오. 시편부착위치 시편부착 SDP 부착 그림 6-2. SDP 부착방법 3. UTM 측정프로그램을더블클릭하여실행시킨다. 4. 설정 버튼을클릭하면그림 6-3 과같이 pop up 창이뜬다. 시험방법에따라인장, 압축, 휨을선택한후, 하중센서, 변위센서를선택한다. 1 시험방법설정 2 하중센서설정 3 변위센서설정 그림 6-3. 설정창 - 12 -

5. 그림6-4 설정창에서상단의 LoadCell 버튼을클릭한다. Loadcell 특성입력창으로변경된다. 제공된 INSPECTION SHEET 를참고하여 LoadCell, CDP, SDP 특성값을입력한후, 확인버튼을클릭한다. 프로그램구동시센서특성의 Default값은 UTM폴더안의 Model.mdb 파일에입력되어있습니다. 센서교체시에는 Model.mdb 파일의센서특성값을변경하십시오. 그림 6-4. 센서특성입력창 6. Model 버튼을클릭한다. 그림 6-5 과같이 pop up 창이뜨면, jig 에설치된시편의모 델명을더블클릭한다. 모델클릭시마다시편사양이오른쪽창에표시된다. 모델명을추가할시에는추가버튼을클릭하십시오. 현재선택되어있는정보가초기 화되면 재질, 모양 을선택한후각입력창에정보를입력한후저장버튼을클릭 하십시오. 그림 6-5 시편선택창 7. 버튼을클릭한다. 선택한센서들의통신포트를자동으로검색하여연결한다. 각 센서의통신포트가연결완료되면 인디케이터가 으로변경된다. 모든센서의통 신포트가연결시에는 Message 창에 모든포트가정상적으로연결되었습니다. 란문 - 13 -

구가나타나며통신실패시에는 모든포트가강제종료되었습니다. 란문구가뜬다. 통신실패시에는 ilog Strain V3 의 MAC 주소와 config.ini 파일의 MAC 주소입력값이 일치하는지확인한다. 8. 그래프창선택버튼을이용하여그래프 X축의측정센서를선택한다. 9. Y축: 하중 (N), X축 : 변위 (mm), Y축: 응력 (MPa), X축 : 변형률 를선택한다. SDP 선택시에는 Y축: 응력 (MPa), X축 : 변형률 그래프창만선택할수있다. 측정시에도그래프창선택버튼을이용하여측정센서의그래프창을변경할수있습니다. 10. Start 버튼을클릭한후, UTM 본체의가력핸들을시험방법에따라돌린다. 인장시험시에는가력핸들을왼쪽으로돌리며, 압축시험시에는가력핸들을오른쪽으로돌린다. 11. 시편이파손되면 Stop 버튼을클릭한다. 12. Pick 버튼을클릭한후, 각각의포인터를분석포인트에위치시킨다. 비례한도분석구간시작지정 비례한도분석구간종료지정 인장강도분석포인트지정 파단강도분석포인트지정 응력 offset 보정포인트지정그림6-6 포인터위치설정예시 13. Cut 버튼을클릭한다. 그림 6-7 과같이분석할측정데이터를자른다. - 14 -

그림 6-7 Cut 기능예시 14. 분석 버튼을클릭한다. 분석에따른 탄성계수, 항복강도, 비례한도, 인장강도, 파단강도 등이디스플레이창에디스플레이된다. 그림 6-8 분석값디스플레이예시 15. 측정데이터를다시분석할시에는 되돌리기 버튼을클릭한다. 모든포인터가사라 - 15 -

지면, 실험방법 12( Pick 버튼클릭 ) 부터다시시작한다. 16. Report 저장을원하면 Save 버튼을클릭한다. 그림 6-9 와같이저장경로를지정할 수있는창이 pop up 되면경로및파일이름을설정한후 저장 버튼을클릭한다. 그림 6-9. Save 경로설정창 - 16 -