기초공학실험(원통형 압력용기설계및실험)

저작시기 2010.10 |등록일 2011.09.11 | 최종수정일 2016.10.14 한글파일한컴오피스 (hwp) | 14페이지 | 가격 2,500원
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기초공학실험 원통형 압력용기 설계 및 실험 레포트입니다. 이 학기 실험 A+ 받았습니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험방법
4. 실험결과

본문내용

1. 실험목적
원통형 압력용기 설계를 위한 실험
원통형 음료 캔의 가압 상태에 대한 설계 타당성 검증
Can의 내부 압력을 알기 위하여 can의 스트레인 측정
스트레인 게이지의 이해
스트레인 게이지를 이용한 스트레인의 측정
실험에서 측정한 스트레인을 이용하여 응력과 압력의 계산
2. 실험이론
2.1 원통형의 압력용기
끝이 닫혀 있고 내적 압력 p를 가진 얇은 벽의 둥근 원통형의 탱크를 생각해 보자.
이 요소의 측면 위에 작용하는 수직응력 과 는 주응력이다. 이 응력방향 때문에 응력 는 원주응력(circumferential stress) 또는 둥근테응력(hoop stress)이라고 하고 마찬가지로 응력 는 길이방향응력(longitudinal stress) 또는 축방향 응력(axial stress)이라고 부른다. 자유물체도를 사용함으로써 평형으로부터 다음을 계산 할 수 있다.
원주응력 는
(1)
길이방향응력 는
(2)
식 (1)과 (2)를 비교하면 임을 알 수 있다. 따라서 원통형 쉘 속의 원주응력은 길이방향 응력의 두 배이다.
쉘의 바깥 표면에 생긴 주응력 과 는 그림 2a의 응력 요소 위에 작용하고 있음을 보여주고 있다. z방향으로 작용하는 셋째 주응력은 0이다. 그러므로 다시 2축응력만이 작용함을 알 수 있다. 평면상 전단응력은 그 요소가 z축에 대하여 회전할 때 일어난다. 이때의 응력은 다음과 같다.
x축과 y축에 대하여 회전함으로써 얻어진 최대 평면 외에 전단응력은 다음과 같다.
따라서 절대 최대 전단응력은 다음과 같음을 알 수 있다.
(3)
이것은 이 요소가 x축에 대하여 회전일 때 일어난다.
쉘의 안쪽 표면의 응력상태는 그림 2b에서 보여 주고 있다. 이때의 주수직응력은 다음과 같다.
(4)
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