고체역학 응용실험 결과보고서(아주대 기계공학 응용실험)

소개글

아주대 기계공학 응용실험, 고체역학 응용실험 결과보고서입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치 및 실험 방법
4. 실험 결과 및 고찰
5. 결 론
6. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 트러스의 구조와 이력 부재 특징을 이해한다.
- 조인트법을 이해하고 실제 문제에 적용할 수 있는 능력을 기른다.
- 단면법을 이해하고 실제 문제에 적용할 수 있는 능력을 기른다.
- Capstone 프로그램 사용법을 익히고 데이터취득을 실습한다.
- 취득된 데이터를 올바르게 해석하고 이론과의 차이를 고찰할 수 있다.

2. 실험 이론
- 트러스의 정의와 외력
트러스는 기계공학용어사전에 의하면 ‘직선봉을 삼각형으로 조립한 일종의 빔(beam) 재(材)’라고 되어 있다. 쉽게 풀어서 이야기 하면 여러 개의 직선 부재들을 한 개 또는 그 이상의 삼각형 형태로 배열하여 각 부재를 절점에서 연결해 구성한 뼈대 구조를 뜻한다.

<그림 > 트러스의 구조

<그림 > 이력 부재

트러스는 <그림 1>과 같이 막대 형태의 부재와 핀으로 이루어져 있으며 핀으로 연결된 부분을 조인트라고 한다. 트러스 내의 모든 힘은 이 조인트에 주어진다고 가정하고 설계되며 만약 이런 구조물들이 조인트에서 지지되고 하중이 가해지며 각 막대의 자체 무게는 무시된다면 각 막대는 2개의 힘이 작용하는 이력 부재가 된다. 이들은 이력 부재이므로 막대의 끝 조인트에 작용하는 힘의 합은 크기가 0인고 방향이 서로 반대이며 조인트를 잇는 선을 따라 작용한다.

- 트러스의 내력

<그림 > 빔의 자유물체도

임의의 평면에 의해 잘라진 한쪽의 부재에 대해 자유물체도를 그리면, <그림 3>과 같이 잘려나간 부분의 점P 에 대해 작용하는 힘F 와 우력M 으로 표시되도록 표현할 수 있다.
점P에 대한 모멘트의 합은 0이므로 부재는 이력 부재이고 힘F는 조인트에 가해지는 힘T와 크기가 같고 방향이 반대이다. 따라서 트러스의 내력은 조인트에 가해지는 힘과 동일하게 인장력 혹은 압축력이 된다.

참고 자료

기계공학용어사전, “트러스”, 기계공학사전편찬위원회, (2023년 4월 29일 접속),
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=347839&cid=44616&categoryId=44616.
PASCO, “Wireless Load Cell and Accelerometer”, (2023년 4월 29일 접속),
https://www.pasco.com/products/sensors/wireless/ps-3216#specs-panel.