[실험과목 올A+인증] 기계공학실험1 - 비대칭 휨과 전단중심(Unsymmetrical Bending and Shear Centre)

소개

[실험과목 올A+인증!] 기계공학실험1 - 비대칭 휨과 전단중심(Unsymmetrical Bending and Shear Centre)

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목차

1. 서론
1.1 실험목적
1.2 실험종류
1.3 비대칭 휨의 실험이론
1.4 전단중심의 실험이론

2. 본론
2.1 실험장비 구성
2.2 실험방법
2.3 실험 시 유의사항

3. 결론
3.1 실험 결과값-비대칭 휨
3.2 실험값, 이론값 비교
3.3 편심하중과 비틀림 측정값
3.4 L자형 전단중심 위치 도출

4. 고찰 및 참고문헌
4.1 고찰
4.2 참고문헌

본문내용

1. 실험목적

물체는 외부에서 힘을 가하면 일그러짐이 생겨 그 외형 또는 체적이 변화한다. 이 일그러짐의 크기를 나타내는 것이 변형(Strain)이다. 변형에는 길이의 변화, 나아가서는 체적의 변화를 나타내는 신장과 모양의 변화를 표시하는 전단이 있다. 기본적으로는 인장·수축·휨·비틀림 등이 있으며 이 몇 가지 변형 요소가 겹쳐서 발생하는 경우도 있다. 이번 실험을 통해서 재료역학적인 캔틸레버(Cantilever)가 거꾸로 매달려 있는 상황에서 변화를 관찰한다.

또한 스트레인을 측정하는 실험기기를 다루는 요령습득 및 디지털 변위계의 작동원리를 이해하려고 한다. 실험은 두 번에 걸쳐서 진행 된다.

• 비대칭 단면(L자 단면)을 갖는 부재의 거동을 실험을 통해 알아본다.
• 비대칭 단면을 갖는 부재의 전단 중심을 찾아본다.

2. 실험결과의 개요

첫 번째 실험인 비대칭 단면의 부재의 거동의 결과는 다음과 같다.
시편 뒤편에 위치한 디지털 변위계를 이용하여 U방향과 V방향의 변형을 측정하였다. 즉, 재하각에 따른 비대칭 휨을 측정하였고 이를 바탕으로 단면 2차모멘트를 구할 수 있었다. 이는 Mohr’s Circle을 그리는 중요한 데이터로 작용하였다. 또한 시편의 물성치를 이용하여 이론값에 따른 Mohr’s Circle을 그려보았고 어느정도 오차율이 발생하는지 비교, 관찰하였다.

두 번째 실험인 비대칭 단면의 전단중심은 편심 하중(200g)에 따른 비틀림을 측정하였다. 이로 인해 Left Dial과 Right Dial값을 측정할 수 있었다. 편심 하중의 위치를 축으로 Dial의 위치를 축으로 설정하여 그래프를 그렸을 때 두 개의 그래프가 만나는 지점이 생긴다. 이는 정의에 따라 전단중심 가 된다. 이 또한 이론값을 구하여 오차율을 비교하였다.

참고자료

· 기계공학실험1 교안 - 비대칭 휨과 전단중심
· Mechanics of Materials ed / James M. Gere&Barry J. Goodno / Cengage Learning / p6~42
· Mechanics of Materials ed / Timothy A. Philot / YOUNG출판사 / p370~402
· https://theconstructor.org/structural-engg/analysis/shear-centre-with-examples/3677
· https://benthamopen.com/FULLTEXT/TOCIEJ-11-738