인하대 기계공학실험 A 인장충격 A+받은 레포트

목차

1. 실험 이론
2. 실험 분석
3. 고찰
4. 참고문헌

본문내용

1) St. Venant's Principle

ST. VEnant's Principle은 “정적으로 일정한 하중이 가해질 경우 그 하중으로 인한 부재의 각 부분에서의 변형 정도의 차이는 하중이 작용된 지점에서 충분히 먼 지점에서는 무시할 수 있다.”라는 말로 정의가 되는 원리이다.

이 정의는 아래 그림과 함께 이해하면 도움이 된다. 아래 그림에서와 같이 위에서 하중이 작용하는데 작용점으로부터의 거리가 멀어질수록 집중하중에서 하중분포가 균일하게 바뀌어 가는 것을 확인할 수 있다. 집중하중이 발생하는 부분에서는 표준 응력공식의 사용이 어렵지만, 이 원리로 인해 하중이 일정하게 분포하는 부분에서는 표준 응력공식을 사용할 수 있다.

<중 략>

컵과 원뿔 현상은 강과 같은 재료가 인장력을 견디지 못하여 끊어질 때의 파단면을 뜻한다. 이런 방식으로 파단이 일어나는 이유는 necking이 일어나면서 중심부는 수직응력을 받고 겉표면은 전단응력을 받는데 이때 전단응력은 축과의 각도가 45°일때 최대가 된다. 그러므로 수직응력으로 인해 중심에서 생긴 미소 균열이 성장하면서 파단이 시작되는데 겉부분으로 갈수록 파단면은 45°의 전단면을 따라 파단이 일어난다. 그래서 한쪽은 컵 한쪽은 원뿔 현상이 된다. 전단응력이 축과의 각도가 45°일 때 최대가 되는 것은 모어의 원을 그리면 더 확실하게 알 수 있다.

<중 략>

우선 실험장비의 고장으로 인하여 직접 실험을 하지 못하게 되어 너무 아쉬웠다. 하지만 재료역학에서 기본으로 꾸준히 배워온 응력-변형률 선도를 데이터를 통하여 직접 그려봄으로써 선도의 모양과 각 구간에 따른 특징들을 파악할 수 있었다. 데이터를 얻어낸 시편은 인성이 크기 때문에 항복점을 알기 힘들었는데, 인성이 작은 시편을 사용했더라면, 좀 더 정확한 선도를 얻어 낼 수 있었을 것이다. 또한 응력을 계산할 때 하중에 면적을 나눠 주었는데, 실제로는 시편이 늘어남에 따라 면적 또한 푸아송 비에 따라 줄어들지만 이 사실을 감안한 진응력이 아니라 고정된 면적 값을 사용한 공칭응력으로 계산하여 오차가 발생할 수밖에 없었을 것이다.

참고자료

· 재료역학 (wiley, Roy. R. Craig Jr.) – 응력과 변형률
· 재료역학 (wiley, Ansel C. Ugural) – 축하중을 받는 부재
· 네이버 지식백과(“응력 변형률 선도”)
· (http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2172889&cid=51056&categoryId=51056)
· 웹문서(“상위항복점”) http://www.happycampus.com/doc/5503726
· 웹문서(“상브난원리”) http://stroyoflife.tistory.com/6