보의 굽힙 실험 보고서

소개

"보의 굽힙 실험 보고서"에 대한 내용입니다.

목차

0. 실험 날짜
1. 실험 조건
2. 실험 목표 및 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법 및 주의사항
5. 실험 결과 및 고찰
6. 원인
7. 참고 문헌 및 사이트

본문내용

0. 실험 날짜 : 2020. 04. 06

1. 실험 조건 :

2. 실험 목표 및 목적
a. Beam에서 응력과 모멘트의 관계를 실험적으로 확인한다.
b. Beam의 이론을 복습과 동시에 이해한다.
c. 다양한 하중 조건에서 위치에 따라 굽힘이 어떻게 변화하는지 측정함
d. 과대하중이 작용할 때, 소성 처짐을 확인하고 소성파괴를 이해함.

궁극적으로 보는 매우 많은 환경에서 확인할 수 있다. 대표적으로 항공기 날개에서 바람에 의한 하중이 발생한다. 이는 외팔보로 볼 수 있다. 또 건축공학에서도 매우 자주 사용한다. 즉, 하중을 견디는 구조물의 역할을 우수하게 수행하는 Component라고 할 수 있다. 따라서 이것을 깊이 이해할 필요가 있다.

3. 실험 이론
a. 보의 Bending Moments과 하중에 대한 비례 관계성
Beam은 축에 대해 수직으로 힘이 작용하는 것을 견딘다. 이 부재에 작용하는 하중은 매우 다양하다. 바람에 의한 하중, 고속도로 등에서 자동차와 사람에 의한 하중 등이 대표적이다. 또 운동기구에서도 예시를 찾아볼 수 있다.
이 Beam은 형태에 따라서 Simply Supported Beam, Cantilevered Beam, Overhanging Beam으로 나눌 수 있다.
위에서 발생하는 하중은 Shear Force로써 그 결과 Bending Moment를 만든다. 이를 가장 간단히 그림으로 나타낼 수 있는데 이를 SFD BMD이다. 이 둘의 관계를 조금 더 살펴보면
이다. 이것을 통해서 M=로 적분을 통해 계산할 수 있다. dx값이 동일하다면 M=Vx로 선형, 선형 관계를 나타낼 수 있다.
이번 실험에서는 자중의 효과는 무시했다. 그러나 실제적인 상황이라면 자중역시 고려해야 한다. 이는 분포하중으로 나타난다. 따라서 조금 더 서술하면 의 관계식을 갖는다는 것을 알 수 있고 상황에 따라서 을 고려해야 한다.

b. 반력
물체에 작용하는 힘에 대해서 구조물이 평형 상태를 유지하기 위해서 지점에서 발생하는 힘을 말한다. 이는 수동적이라는 특성을 갖는다.

참고자료

· Thomas G Backwith저 김규만외 공역/ 계측공학 6판 / YOUNG / P3~P107
· Hibber / 고체역학 Global Endition / Pearson / P281~P383
· Ugural 김철외 공역 / 기계요소 설계 2판 / 진샘미디어 / 기계요소 설계 / P110~ P125
· “slideserve” 2020.04.08접속
· https://www.slideserve.com/dayton/2-2-stresses-in-beams
· - 이미지 파일