금오공과대학교 기계공학과 기계공학기초실험 굽힘실험 결과보고서

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2020.12.23
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목차

1. 실험순서

2. 실험결과
1) 하중에 대한 처짐 실험값
2) 전단력과 굽힘 모멘트선도
3) 처짐 계산
4) 실험결과와 계산값 비교
5) 실험결과 탄성계수와 주어진 탄성계수와 비교

3. 고찰

4. 참고문헌

본문내용

1. 실험순서

① 시편을 준비하고 시편의 너비와 두께를 측정 한다. 시편의 단면적 측정오차를 줄이기 위해 세 지점에서 너비와 두께를 측정한다.
② 시험 전 시편의 구부러진 유무를 확인하고 실험 후 시편과 비교한다.
③ 시편을 시험대에 평행하게 올린다.
④ 시험대의 환봉과 환봉사이(즉, 자유지지단의 길이) 길이를 잰다. 하중은 중앙부분에 작용한다.
⑤ 하중 가하는 기기를 시편과 닿게 하고 하중이 0.05이하를 0점으로 잡는다.
⑥ 하중을 가하여 각각의 처짐량당 하중을 기록한다. 총 처짐량은 8mm이하로 한다.
⑦ 실험 후 시험기를 정리한 후 실험을 마친다.

3. 고찰
이번 실험은 하중이 작용할 때 시편의 처짐을 측정하여 탄성계수를 구해보는 실험 이였다. 시편은 탄성한도 이하의 하중에서는 탄성변형이 일어나므로 탄성한도 이하의 하중으로 실험하는 것이 중요하다. 따라서 우리 조는 시편의 총 처짐 약 5mm까지로 하고 각 실험을 5번 1mm씩 변형시키며 하중을 기록하였다. 이렇게 얻은 처짐과 하중을 특이함수와 에너지법을 이용하여 탄성계수 E를 계산해보면 평균 54.23GPa가 나왔다. 이론값 70GPa와 비교해보면 오차가 22.53%이다. 앞에서 구한 표4를 보면 하중이 증가함에 따라 탄성계수가 증가함을 볼 수 있다. 보통 탄성구간을 벗어나 소성변형구간에서는 응력-변형률선도 기울기가 줄어 들어든다. 즉 탄성계수가 줄어든다. 그러나 실험결과를 보면 탄성계수가 증가하므로 아직 소성변형에 의한 오차가 아닌 것이라고 생각된다. 탄성계수가 하중이 증가함에 따라 증가하는 이유를 찾아보면 다음과 같다. 시험기의 누르개와 시편이 평행하지 않아 초기에 누르개의 일부분만 시편에 접촉하여 하중이 가해지면서 센서로 측정된 하중보다 적은하중이 시편에 작용하여 탄성계수가 적게나올 수 있다. 그리고 하중이 증가시킬수록 누르개와 시편의 접촉이 완전해지므로 센서에 측정된 하중이 시편에 더 정확하게 전달

참고 자료

금오공대 기계공학부 교수, 기계공학실험, 문운당, 2010, pp. 70~79
김대곤 외8명 옮김, 재료역학6th, 시그마프레스, 2014, pp. 396~440., pp. 533~535.
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