인장 또는 압축 응력과 변형률 실험

소개

이번 실험은 휨 모멘트로 발생되는 인장 또는 압축 응력을 측정하는 실험으로 실험을 할 때에는 반복 실험이 많을 뿐 측정 방법은 간단하여 실험에 대해 쉽게 생각했었다. 하지만 실제 결과 보고서를 작성하면서 실험에 들어가기에 앞서 많은 사전 지식을 필요로하며, 기구를 다룸에 있어서도 세심한 주의가 필요하다는 것을 느꼈다.
실험을 정리한 리포트입니다. 믾은 참고가 되시길 바랍니다.

목차

Ⅰ 실험목적

Ⅱ 기본이론
1, 응력과 변형률
2. 베르누이-오일러의 보 이론
3. 훅의 법칙
4. 단면 1차 모멘트
5. 단면 2차 모멘트
6. 평행 축 이론

Ⅲ 기초 이론 DATA
1. 중립축
2. 단면 2차 모멘트
3. 알루미늄 영탄성계수 E

Ⅳ 실험 결과 및 해석
1. 하중에 따른 굽힘 M과 Strain 관계
2. 하중에 따른 빔의 중립축과 변형률의 관계

Ⅴ 오차 발생 원인

Ⅵ 오차를 줄일 수 있는 방법

Ⅶ 고 찰
Ⅷ 참고문헌

본문내용

6. 오차를 줄일 수 있는 방법
ⅰ) 기구를 정확하게 제작하여 T형 빔의 면을 최대한 매끈하여 스트레인 게이지의 부착이
확실히 될 수 있도록 한다.
ⅱ) 탄성이 좋은 T형 빔을 사용하여 실험이 계속적으로 반복되더라도 빔 자체의 변형이
일어나지 않도록 한다.
ⅲ) 스트레인 게이지를 정확한 위치에 부착 하도록 한다.
ⅳ) 수동으로 하중을 가하는 것이 아닌 컴퓨터 등의 정밀한 기기를 이용하여 정확한 하중이
가해지도록 한다.
ⅴ) 게이지 측정 역시 측정 범위를 소수 첫째자리가 아닌 더욱 정밀한 측정을 할 수 있도록
한다면 오차의 범위를 확실히 줄일 수 있을 것이다.

그리고 실험에서 하중과 응력의 비례관계를 살펴보았는데 하중과 모멘트의 관계 모멘트와 응력과의 관계는 서로서로 비례함을 알수가 있었다. 그 이유는 모멘트-응력의 구해진 값에서 알수 있듯이 거의 선형적인 모습을 보이며 모멘트-변형률 하중-변형률 사이에서도 거의 선형적인 모습을 볼수 있었기 때문이다. 이런 현상에서 더 알수있었던 사실은 을 통해서 E값은 정해져있는 값이면 변수인 변형률은 증가하면 증가할수록 응력이 커진다는 점과 모멘트-변형률-하중과의 관계는 거의 선형적인 상태로 비례한다는 점을 봤을때 하중-응력-모멘트-변형률의 관계는 이론식에서와 같이 서로서로 선형적인 비례관계를 가진다는 점이다.

끝으로 실험 시작 전에 실험에 대한 기본적인 지식과 실험 기구, 실험 방법등을 정확히 숙지하고 왔다면 실험의 오차를 더욱 줄일 수 있었을 것이다. 실험 준비가 얼마나 중요한지 다시금 깨닫는 계기가 되었으며, 이론으로 공부해 왔던 내용들을 실험을 통해 그 이론들을 어떻게 적용시키는지, 이론과 실험의 결과가 왜 다르게 나오는지, 그 오차를 줄이기 위해서 어떻게 하여야하는지, 에 대해 깊게 생각해 볼 수 있는 실험이었다.

참고자료

· - 기계•금속 재료학 (출판사 : 남양문화)
· - 기계 재료학 (출판사 : 동명사)
· - 재료역학 (Mechanics of Materials -Roy. R Craig,Jr.)
· - Bedfor.Liechti 재료역학
· - 신편재료역학
· - JamesM.Gere 재료역학