동국대 비틀림 모멘트 실험 레포트

목차

1. 실험 목적
2. 배경 이론
3. 실험 순서
4. 실험 결과
5. 결과 분석 및 토의
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
어떤 축에 축 중심을 기준으로 변형시키는 우력이 작용하면 비틀림이 발생하는데 이때 축에 비틀림을 일으키는 우력을 토크(Torque), 비틀림 우력(Twisting Couples) 또는 비틀림 모멘트(Twisting Moment)라고 한다. 축에 비틀림이 과도하게 발생하면 회전을 지연시키거나 축이 파괴되는 현상이 나타날 수 있으므로 축을 설계할 때 비틀림에 대한 강도를 충분히 고려해야 한다. 따라서 실제 현장에서는 축의 재질, 축의 형상, 축의 길이 등의 변화에 따라 비틀림 모멘트가 어떻게 달라지는지 그 상관관계를 이해해야 한다.

2. 배경 이론
비틀림이란 모터의 축이나 동력장비의 구조부재가 축을 회전시키는 모멘트에 의해 비틀림 작용을 받는 것을 말한다. 비틀림 시험은 한 쪽을 고정하고 다른 한쪽에 비틀림 모멘트를 가하여 비틀림에 대한 저항력을 전단저항력으로 구하는 시험으로, 비틀림 모멘트를 가했을 때 시편의 변위는 비틀림 각으로 나타나며, 비틀림 모멘트와 비틀림 각의 관계곡선에 의한 기계적 성질을 측정한다. 이번 실험에서는 황동 중실축과 중공축의 비틀림 변형에 대해서 다루기로 한다.

2-1. 원형축의 비틀림
그림5-1(a)와 같이 원형축의 한쪽 끝을 고정하고 다른쪽 끝에 우력 를 작용시키면 축은 비틀림이 생겨서 변형되고 축 내부에는 비틀림 모멘트 또는 토크(torque)라고 한다.
원형축에 대한 비틀림을 해석할 때 가정은 세가지를 한다.
첫째 보의 축에 수직인 평면 형상의 단면은 토크가 주어진 후에도 평면으로 남는다.
둘째 비틀림 거동에서 횡단면은 팽창하거나 수축하지 않는다.
셋째 비틀림이 발생하는 과정에 봉의 길이는 줄어들거나 늘어나지 않고 일정하다.
비틀림 각이 작은 동안에는 여전히 단면은 원형이고 단면의 직경 및 축의거리는 변화 하지 않는다고 가정한다.

참고 자료

http://blog.naver.com/rladhkstjq94/70117218051
철도 차량의 축에 대한 구조 해석을 통한 융합 기술연구(조재웅, 공주대학교 기계 자동차 학부)
비틀림 모멘트가 부가되는 일체형 중공 드라이브 샤프트의 구조 안정성 분석 (국대선, 안동규, 이호진, 정종훈)
standard test method for shear modulus at room temperature (astm e143 , 박준환, 2009년 7월)