박벽 원통의 변형률 측정 실험

소개

박벽 원통의 변형률 측정 실험보고서

목차

1. 실험 목적
2. 이론적 배경
3. 실험 방법
4. 실험 결과
4.1 linearity 확인
4.2 포와송비 비교
4.3 Mohr`s circle 이용하여 변형율에 대한 이론치/실측 비교
4.4 이론치 및 실측의 차이점 고찰
4.5 Open Ends와 Closed Ends의 응력식 증명
5. 실험결과 정리 표
6. 고 찰

본문내용

1. 실험 목적

얇은 벽으로 된 알루미늄 합금 실린더에서 여러 각도로 실린더 내에 부착된 스트레인 게이지들을 통해 ‘Open-end`과 ’Closed end`조건들에서의 응력과 변형을 측정하고 포와송비와 Mohr`s Circle을 이용하여 이론과 실제의 비교를 한다.
결과값을 이용하여 이론치와 실측의 차이점을 고찰한다.


2. 이론적 배경

2.1 Stress-Strain 관계식

가정 : 등방성(等方性)재료이며 선형탄성 영역에서 변형
Hooke‘s Law
2.2 평형조건식

내압에 의해 다음과 같은 세 가지의 응력이 작용할 수 있다.
1. 길이방향 응력(Longitudinal or Axial stress)
- 원통의 길이방형(축방향)의 응력 ()
2. 원주방향 응력(Hoop or Circumferential stress)
- 원통의 지름 원주방향의 응력 ()
3. 반경방향 응력(Radial stress)
- 원통 벽면의 압축력. 안쪽 면은 작용하는 압력과 같고 바깥쪽은 0이다.
길이방향과 원주방향의 응력은 내압과 원통의 지름-두께 비에 비례한다. 반경방향 응력은 오직 내압에 의해서만 결정되어진다. 이들의 기하학적 관계에 의해, 박벽 원통에서는 길이방향과 원주방향 응력이 반경방향 응력보다 훨씬 크고 의미가 있다. 실제로 반경방향 응력은 무시할 수 있을 만큼 작다

3. 실험 방법

3.1 실험시 주의사항

(1) 오일의 압력을 이상으로 올리면 절대 안 됨.
(2) 실험 순서는 Open Ends 실험을 먼저 해야 함.

참고자료

· 1)고체역학, Crandall Dahl Lardner 엄기원역, 사이텍 미디어
· 2)기계요소설계, 한문식 이원평 공저, 청문각