원통형 용기에서의 변형률 실험

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 방법
4. 길이방향과 원주방향의 변형률을 캔의 압력과 두께에 관한 식으로 유도
5. 실험 결과값
6. 주어진 항복응력을 이용해 Margin of Safety ( M.S )를 구하시오.
7. Margin of safety가 사용된 사례
8. 원통형 알루미늄 캔의 유한요소 해석

본문내용

1. 실험 목적
우리 주위에서 쉽게 볼 수 있는 원통형 압력 용기인 음료수 캔을 이용하여 내부 압력과 응력, 변형률 사이의 관계를 이해하고 이 음료수 캔이 내부 압력을 견디기에 적절하게 설계되었는지 그 타당성을 검증한다.

2. 실험 이론
1) 응력(Stress)
재료에 어떠한 하중(외력)을 가했을 때, 그 크기에 대응하여 재료 내에 생기는 저항력을 응력이라고 한다. 응력은 단위 면적당 힘을 나타내며, 단위는 N/㎡(㎩)을 사용한다. 재료가 하중에 의해 인장을 받아 늘어나는 경우 이 응력을 인장응력(tensile stress)이라고 하고, 반대로 압축을 받아 줄어드는 경우 이 응력을 압축응력(compressive stress)이라고 한다. 또한 이 응력들은 절단면에 수직으로 작용하기 때문에 수직응력(normal stress)이라고도 부른다. 반면에 단면과 평행하게 작용하는 응력은 전단응력(shear stress)이라고 한다.

<중 략>

3. 실험 방법
1) 원통형의 음료 캔을 준비한 후, 사포를 이용하여 Strain Gauge를 부착할 곳의 표면을 매끄럽게 한다.
2) Strain Gauge를 부착할 음료 캔의 표면에 펜으로 위치를 표시한 후, 실험의 정확성을 위해 Solvent, Conditioner A, Neutralizer를 발라준다.
3) Catalyst를 Strain Gauge에 한 방울 떨어트려 충분히 말린 후, 원주방향과 축방향으로 하나씩 부착한다.
4) 부착한 Strain Gauge에 전선을 납땜 한 후, 기본 Strain을 0으로 설정한 Strain indicator를 이용하여 원주방향과 축방향의 변형률을 측정한다.

참고자료

· 없음