고체역학 응용실험 결과보고서(아주대 기계공학 응용실험)

소개

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.

참고자료

· 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.