응용역학및실험 (실험 5. 보의 처짐 측정)

소개

응용역학및실험 (실험 5. 보의 처짐 측정) 보고서입니다^^

목차

1. 실험의 목적

2. 기초이론
2-1. 관성모멘트
2-2. 처짐각과 처짐량

3. 실험장치

4. 실험

5. 고찰

본문내용

학부:메카트로닉스 공학부
[ #실험 5. 보의 처짐 측정 ]
5.1 실험의 목적
보에 하중이 가해지면 직선이던 보의 길이방향 형태가 곡선모양으로 바뀌게 되는데 이것을 처짐(Deflection)이라고 한다. 처짐은 기계구조물의 외형을 틀어지게 하거나, 과도한 유연성으로 인하여 하중의 변화에 따라 구조물에 흔들림을 발생시킬 수 있다. 본 실험에서는 보의 길이, 재질, 단면형상, 지지점의 간격 등에 따라 처짐이 어떻게 달라지는지를 이해하고자 한다.
5.2 기초 이론
5.2.1 관성모멘트
어떤 물체에 힘을 가하면 굽힘이 발생할 수 있으며 이때 발생된 굽힘의 크기는 물체의 탄성계수와 단면형상에 따라 달라지는데, 이와 같이 ‘어떤 물체의 굽힘에 저항하는 단면형상의 특성’을 나타내는 것이 ‘단면2차모멘트’이다. 단면2차모멘트는 굽힘 축에 대해 물체의 단면형상이 어떻게 위치해 있느냐에 따라 달라지며, 단면2차모멘트가 클수록 굽힘에 저항하는 힘이 크다는 것을 의미한다. 따라서 어떤 구조물에 대해 휨에 대한 강성도를 나타낼 때에는 단면2차모멘트에 탄성계수를 곱한 값으로 나타낸다. 아래 그림 5-1은 몇 개의 도형에 대한 관성모멘트를 구하는 식이다.
그림 5-1 단면형상에 따른 관성모멘트
5.2.2 처짐각과 처짐량
보에 처짐이 발생하면 곡선모양이 되는데 이것을 처짐곡선(Deflection Curve) 또는 탄성곡선이라고 한다. 그림 5-2는 양단지지보에 집중하중이 작용할 때의 처짐곡선을 나타낸 것으로 처짐각과 처짐량을 알 수 있다. 처짐각과 처짐량을 계산하는 방법으로는 처짐곡선의 미분방정식을 이용하거나 ‘면적 모멘트법’, ‘중첩법’이 있으며 그림 5-3은처짐곡선의 미분방정식에 의한 처짐각과 처짐량에 대한 식이다.

참고자료

· 없음