Buckling Test

소개

Buckling Test - 여러가지 기둥 양단 지지조건이나 하중점 편심량에 대한 좌굴임계하중 측정에 관한 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 데이터
3. 실험 결과의 정리
4. 고 찰
5. 참고 문헌

본문내용

4. 고 찰
압축 하중을 받는 길고, 가는 부재는 비록 응력이 초기에는 재료의 항복점 이하일지라도 구부러질 수 있으며, 궁극적으로 파손될 수 있다. 본 실험에서는 여러 가지 기둥 양단 지지조건이나 하중점 편심량에 대한 임계하중을 측정하고, 오일러하중과 비교해 보았다. 실험은 양단 핀 지지, 일단핀-타단고정, 일단핀-타단회전억제 의 총 3가지 지지조건에 대하여 편심량을 달리하여 이뤄졌다. 예상했던 것과 같이 임계하중은 일단핀-타단고정에서 가장 크게 나타났으며 양단 핀 지지에서 가장 작았다. 그리고, 편심량을 달리해도 임계하중은 변하지 않음을 알 수 있다. 그림1에서 확인 할 수 있는 것과 같이 편심이 많은 기둥일 수록 처음부터 변위가 많이 발생함을 알 수 있다. 결국 편심이 있더라도 변위에만 영향을 주고, 최종적으로는 임계하중으로 점근함이 확인된다. 완전히 이상적인 기둥(편심이 없고 기둥이 완전 직선)일 경우에는 초기 변위가 없다가 임계하중에 이르렀을 때 갑자기 변위가 최대로 일어나며 좌굴이 발생함을 예상해 볼 수 있다.
실험 결과 일단핀-타단회전억제 기둥에서 오차가 크게 발생했다. 오차의 원인으로는 기둥의 지지조건을 부여함에 있어 육각너트 조율시 정밀하지 못했을 가능성과 최대 변위 발생점을 정확히 찾아서 변위 측정이 이뤄줘야 했으나 그렇지 못했을 가능성, 그리고 변위 측정이 정밀하지 못했을 가능성, 기둥 자체의 결함(완전 직선이지 못함)이 있었을 가능성 등이 있겠다.
설계자가 좌굴의 가능성을 인식하지 못하게 된다면 압축부재는 파손되게 될 것이다. 예를 들어, 샤프트 또는 동력 나사는 압축 시 심하게 부하를 받을 수 있다. 이를 방지하기 위해서 가늘고 긴 압축부재 설계시 압축응력 뿐만 아니라 임계하중에 의한 응력 또한 반드시 고려하여 적절한 세장비와 단면의 부재를 선택 할 필요가 있다. 그리고 실제 기둥에선 편심비와 부재 자체결함도 고려대상이 되어야 할 것이다.

참고자료

· -재료역학 6th / James M.Gere / 인터비젼 / 2004
· -기계설계 / Charles E.Wilson / 인터비젼/ 2003