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부산대학교 응용열전달 텀프로젝트 최종보고서

제출일자:분반:조원:1. Abstract최근 고성능을 필요로 하는 개인용 데스크탑의 수요가 늘어나면서 CPU의 내구성의 중요도가 올라갔다. 그래서 CPU 발열에 의한 기기고장을 방지하기 위하여 냉각시스템을 제시하고자 한다. CPU에서 나오는 일정한 열량을 가정하였고, 이 냉각시스템에서 냉각팬의 기본 성능을 가정한 채 열전단율을 높일 수 있는 히트싱크(방열판 휜)의 형상을 다양한 조건으로 설계하여 FLUENT를 이용하여 해석하였다. 결과적으로 고사양 프로그램을 동작할 때에 적절한 온도 70~80도 내의 온도에서 CPU를 구동할 수 있는 방열판 조건을 찾았으며, 설계 타당성 및 경제적 타당성 모두 적합하였다.2. Keywords휜 형상, 방열판, 냉각팬3. 서론최근 유튜브 등을 이용한 개인미디어 시대를 맞이하여 영상편집, 3D 모델링 등 고성능을 필요로 하는 개인용 데스크탑의 수요가 늘어났다. 하지만 개인용 데스크탑의 고성능화로 인해 CPU와 GPU의 연산량이 늘어나면서 발열량이 늘어났고, 조밀한 설계를 요구하는 데스크탑의 특성상 이를 고려한 설계가 중요하다. 또한 발열량을 제어하지 못할 경우 성능저하에 직접적인 영향을 주며, 내구성 및 신뢰도 저하 등의 유발로 인해 심각한 경우 기기의 파손까지 이를 수 있다. 그러나 내부의 열을 자연적으로 제거하기에는 역부족으로, 팬과 히트싱크(방열판)을 장착하여 적절한 냉각 시스템을 설계하여야 한다.주로 CPU 냉각의 경우 아래 사진과 같은 장비를 CPU 위에 부착한다. 아래에 붙어 있는 전도판으로 CPU에서의 발열이 전도되고, 이것이 히트파이프(구리관)에서부터 히트싱크(방열판)까지 이어져서 방열면적을 넓힌다. 그리고 냉각팬을 동작시켜 히트파이프(구리관)에서 방열판으로 전도된 열과 히트파이프 자체의 열을 대류로 냉각시킴으로써 열을 제거한다.이러한 히트싱크(방열판)의 기본적인 원리는 열교환이 이루어지는 면적을 넓힘으로써 보다 높은 냉각 효과를 얻는 것이다. 따라서 대개의 경우 히트싱크로의 열전도가 일정할 때 판면적을 길게 늘려서델을 선정하여 ANSYS를 이용하여 CPU와 기본으로 구성한 팬과 히트싱크 조합의 냉각성능특성을 고찰하였다. 기본 히트싱크의 형상에서 휜의 배열과 두께를 변화시켰을 때 열저항의 변화를 측정하였고, 이것을 바탕으로 휜의 배열을 다양한 형태로 변경하여 열저항을 나타내었다. 결과적으로 베이스 부의 두께가 기존보다 얇은 3mm, 휜의 두께는 0.5mm일 때 열저항이 낮게 나타났으며, 또한 휜의 배열은 X자의 형태에서 열저항이 낮게 나타났다. 결과적으로 열전달이 일어나는 면적이 넓을수록 더욱 큰 열교환이 일어나는 것을 알 수 있다.4.2. 김보현, “컴퓨터 메인보드의 수명 및 신뢰성 향상을 위한 히트싱크의 유동 해석”위 연구에서는 동일한 유속에서 히트싱크 휜의 개수, 간격에 따라 기체의 유동을 비교, 분석하였다. 휜을 통과하는 유속이 빠를수록 더 좋은 열교환 효과를 얻을 수 있을 것으로 예상하였다. 해석결과 휜 간의 간격이 좁은 상태에서는 유속이 느려져서 휜이 늘었음에도 열교환이 효과적으로 이루어지지 못하였다. 따라서 원가를 절감하기 위하여 휜의 개수를 최소화하기 위해 적절한 휜의 개수를 설정하여야만 한다.5. 설계5.1. 전체 설계 개념도5.2. 설계 내용전체 구성부품은 알루미늄 재질의 전도판, 8개의 구리관, 알루미늄 재질의 방열판(휜)으로 구성되어 있다. 추가적으로 냉각팬은 “DEEPCOOL GAMMAXX 400 V2 RED” 제품으로 팬 유량은 64.5CFM으로 가정하였다.전도판의 크기는 50mm*50mm*10mm로 회사마다의 차이는 있겠지만 보편적인 CPU의 크기를 고려하여 설계하였고, 재질은 가격과 우수한 열전도성을 고려하여 알루미늄으로 선정하였다.이어 양 옆으로 직경 12mm인 구리관을 양 옆으로 총 8개를 연결하여 전도판으로부터 나오는 열을 배출할 수 있게끔 하였다. 재질을 구리로 선택한 이유는 값이 싸고 열전도성이 좋으며 이 재질로 생산하고 있는 업체가 많기 때문에 추가적인 공정장비 구매로 인한 비용을 아끼기 위함이다.양 옆으로 뻗은 구리관을 위로 꺽어U에서 방출(생성)되는 열량은 선행연구분석 1에 따르면 130 W로 일정한 값을 갖는다고 한다. 이 열이 최종적으로 방열판을 타서 제거되므로 다음과 같다.이때 이 일정한 가 냉각팬에 의하여 방열판의 휜에서 강제대류로 제거되어야 한다. 교재 167p의 식 (3.106)을 참고하면 여러 개의 휜에 대한 열전달률은 다음과 같다.이 식을 이용하여 방열판 휜의 온도를 구하였다면, 구리관으로 열이 전도되어서 오므로 전도판의 온도를 다음과 같이 구할 수 있다.열전달량을 8로 나눈 이유는 8개의 구리관으로부터 전달되기 때문이다. 이렇게 구한 전도판의 온도가 일반적으로 허용되는 미만일 경우 설계가 타당하다.5.4. 시스템 설계6. 핵심 요소 기술 분석6.1. 요소 기술6.1.1. 방열판 간의 간격, 두께, 개수제한된 체적 내에서 방열판의 설계해야 하므로 간격, 두께, 개수는 서로 연관되어 있는 설계 변수로, 열전달율을 크게 좌우할 수 있는 조건이다. 그래서 아래의 4가지 조건에 대하여 FLUENT 해석을 하였을 때 다음의 표와 같은 결과가 나타났다.6.1.1.1. 방열판 휜의 두께 1mm, 간격 2mm, 개수 40개6.1.1.2. 방열판 휜의 두께 3mm, 간격 6mm 개수 13개6.1.1.3. 방열판 휜의 두께 1mm, 간격 4mm 개수 24개6.1.1.4. 방열판 휜의 두께 0.5mm, 간격 1mm 개수 80개CASE 1CASE 2CASE 3CASE 4휜의 두께 (mm)1310.5휜의 간격 (mm)2641휜의 개수592030115평균 온도34.6835.9936.5535.69CASE1CASE2CASE3CASE4결과적으로 한정된 체적 내에서 CASE1의 조건이 최고 온도가 39.52도, 평균 온도가 34.68도로 모두 가장 낮은 것으로 나타나서, 우수한 열전달율을 가지고 있는 것으로 결론 내릴 수 있다. 따라서 CASE1의 방열판 형상으로 설계하였다.6.1.2. 방열판 표면의 형상방열판의 표면에 원통형 돌기를 넣을 경우 미세 난류효과로 인해 열 교환이 더욱 잘 될 것으로 예상따르면, 기존 일반적인 가정에서 사용하는 데스크탑을 가정시 고려해야할 점으로 크기, 허용온도를 주안점으로 고려하여야 하며, 실사용의 입장에서는 추가적으로 내구성을 고려해야 한다고 한다. 데스크탑의 한정된 공간 안으로 들어가기 위하여 크기가 커서는 안된다. 또한 오랜 기간동안 가동되고 열에 의한 변형이 적어야 한다. 그리고 CPU의 온도가 70~80도가 적합하다고 알려져 있다. 이러한 조건을 판단하여 타당성을 살펴보겠다.7.1. 크기크기는 150*155*50으로 일반적인 데스크탑에도 다소 큰 크기일 수 있지만, 넓은 방열판으로 인해 열교환 효과를 높여줄 수 있었다. 또한 가정한 “DEEPCOOL GAMMAXX 400 V2 RED” 제품의 경우 130*155*80의 크기를 가지고 있으므로 설계한 모델도 데스크탑에 적용가능할 것으로 판단한다.7.2. 내구성방열판의 재질로 선정한 알루미늄의 열팽창계수 로 현재 가정한 최대 온도 변화량=80(CPU온도)-30(실내온도)=를 가정하자. 두께는 얇기 때문에 무시하고 길이 방향만을 고려하였을 때 로 본체 안의 다른 요소에 영향을 주지 않을 만큼 적은 양만큼 늘어난다. 따라서 위 설계는 타당하다.7.3. 온도위의 열전달 성능 해석의 결과로 전도판의 온도는 79도임을 알 수 있었다. 따라서 적절한 CPU의 온도를 가지고 있으므로 위와 같은 방열판 설계는 타당하다.7.4. 종합적인 판단결과적으로 데스크탑의 좁은 공간적인 제약을 견뎌낼 수 있고, 오랫동안 사용하여도 방열판의 형상이 변하지 않으며, 온도 또한 70~80도 이내로 적절한 온도를 나타내고 있다. 따라서 종합적으로 판단하였을 때 설계한 모델은 타당하는 것으로 결론 내릴 수 있다.8. 경제성 분석우선 방열판을 만드는 기계는 소지하고 있거나 외주의 상황의 가정한다. 압출공정을 이용할 것이며, 조사한 바에 따르면 알루미늄 압출 금형의 가격은 300만원이라고 한다. 그리고 ㈜ 에이스코가 온라인에서 판매하는 알루미늄 환봉(지름 60mm, 길이 1m)의 가격은 약 10만원이다. 체적감이번 텀프로젝트로 앞의 열전달과목과 응용열전달 과목에서 배운 내용들을 활용하여 실제 실용적인 제품을 설계할 수 있었다. 실제 제품의 성능과 비교하여 어떠한 점이 우수한 성능을 갖도록 하는지 볼 수 있었으며, 비용적인 측면 또한 알 수 있었다. 또한 설계에서 가정해야하는 문제, 공간적인 제약 등 실질적인 문제를 알게 되어 시중 제품들의 특성을 이해할 수 있었다.10. 참고 문헌 Hyperlink "https://patents.google.com/patent/KR19980075602A/ko" https://patents.google.com/patent/KR19980075602A/ko (특허, 삼성전자)히트싱크의 형상변화에 따른 테스크탑 PC용 CPU냉각의 열전달특성에 관한 연구 (한국기계기술학회지 제22권 제1호, 윤준규)컴퓨터 메인보드의 수명 및 신뢰성 향상을 위한 히트싱크의 유동 해석 (한국기계가공학회 춘추계학술대회 논문집, 김보현) Hyperlink "https://asscom.co.kr/product/60%ED%8C%8C%EC%9D%B4-%EC%A7%80%EB%A6%8460mm-%EC%95%8C%EB%A3%A8%EB%AF%B8%EB%8A%84-%ED%99%98%EB%B4%89-%EA%B8%B8%EC%9D%B4%EC%84%A0%ED%83%9D-%EB%AC%B4%EB%A3%8C%EC%A0%95%EB%B0%80%EC%A0%88%EB%8B%A8/430/category/62/display/1/" https://asscom.co.kr/product/60%ED%8C%8C%EC%9D%B4-%EC%A7%80%EB%A6%8460mm-%EC%95%8C%EB%A3%A8%EB%AF%B8%EB%8A%84-%ED%99%98%EB%B4%89-%EA%B8%B8%EC%9D%B4%EC%84%A0%ED%83%9D-%EB%AC%B4%EB%A3%8C%EC%A0%95%EB%B0%80%EC%A0%88%EB%8B%A8/430/category/62/display/1/(㈜에이스코) Hyperlink " 분담

공학/기술| 2020.09.23| 11페이지| 4,000원| 조회(520)

기계공학, 기계공학부, 부산대, 부산대학교, 응용열전달

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부산대학교 일반물리학실험(2015) 실험보고서 - 유도 기전력

유도 기전력학과: 기계공학부학번:이름:공동실험자:담당교수:담당조교:실험날짜: 2015년 11월 13일제출날짜: 2015년 11월 20일실험 목적시간에 따라 크기가 변하는 자기 다발 속에 코일이 놓이면 기전력이 유도된다. 이 유도 기전력이 자기장의 크기, 코일의 단면적 및 코일의 감은 횟수에 따라 어떻게 변하는지를 측정하여 패러데이 유도 법칙을 이해한다.실험 원리매우 긴 이상적인 솔레노이드 내부의 자기장 B는 흐르는 전류 i와 단위 길이당 감긴 횟수 n에 비례하며로 나타낸다. 여기서 은 진공에서의 투자 상수이며 그 값은 이다.코일을 지나는 자기 다발 가 시간에 따라 변화할 때 코일에 유도 기전력이 발생한다. N을 코일의 감은 횟수라고 할 때 발생되는 유도 기전력 는 Faraday 유도 법칙에 따라로 주어진다.따라서, 교류 전류 가 흐르는 매우 긴 솔레노이드 내부에 또 다른 코일이 놓여 있다면 이 코일을 지나는 자기 다발 는 위의 식으로부터 가 되고 코일에 유도되는 기전력 는 위의 식으로부터이 된다. 이때 는 코일의 감은 횟수, 는 코일의 단면적이다. 여기서 유도 기전력의 진폭을 라고 하면가 된다. 여기서 는 전류의 실효값이다.실험 기구 및 재료멀티미터 2대, 솔레노이드 코일 5개, 함수 발생기, 자실험 방법실험 1 – 내부 솔레노이드 코일의 깊이와 유도 기전력① 함수 발생기의 진동수를 100 Hz에 맞춘다.② 외부 솔레노이드 코일의 직경과 길이를 측정한다.③ 내부 코일 하나를 선택하여 코일의 직경, 코일의 길이를 측정한다.④ 그림 27-1과 같이 장치를 연결한다(아직 내부 코일을 외부 솔레노이드 코일에 넣지 말라).⑤ 함수 발생기의 진폭을 조정하여 외부 솔레노이드 코일의 전류(실효값)를 100 mA에 맞춘다.⑥ 내부 코일을 외부 솔레노이드 코일에 천천히 넣는다. 이때 내부 코일의 깊이(내부 코일이 외부 솔레노이드 코일과 겹치는 길이(그림 27-2)를 5 cm 간격으로, 내부 코일이 외부 솔레노이드 코일의 중심에 위치할 때까지 단계별로 증가시키며 유도 기전력을 측정한다(내부 코일의 표면이 외부 솔레노이드 코일에 닿아서 긁히지 않도록 조심한다.).실험 2 – 솔레노이드 코일의 전류와 유도 기전력① 그림 27-1과 같이 장치를 연결하고 외부 솔레노이드 코일 내에 내부 코일을 밀어넣는다.② 외부 솔레노이드 코일의 전류를 0 mA부터 20 mA 간격으로 100 mA까지 바꾸면서 내부 코일의 유도 기전력을 측정한다.실험 3 - 진동수와 유도 기전력① 외부 솔레노이드 코일의 전류를 100 mA에 맞춘다.② 함수 발생기의 진동수를 100 Hz부터 100 Hz 간격으로 500 Hz까지 바꾸면서 내부 코일의 유도 기전력을 측정한다. 내부 코일의 유도 기전력을 측정한다. 만약 진동수를 바꿀 때 전류가 변하면 다시 100 mA에 맞춘다.실험 4 – 코일의 단면적과 유도 기전력① 코일의 감은 횟수는 같고 단면적이 서로 다른 3개의 내부 코일을 선택하고 각각의 코일의 직경과 코일의 길이를 측정한다.② 그림 27-1과 같이 장치를 연결하고 외부 솔레노이드 코일의 전류를 100 mA에 맞춘다.③ 3개의 내부 코일을 번갈아 외부 솔레노이드에 넣고 유도 기전력을 측정한다.실험 5 – 코일의 감은 횟수와 유도 기전력① 단면적은 같고 감은 횟수가 서로 다른 3개의 내부 코일을 선택하고 각각의 코일 직경과 코일의 길이를 측정한다.② 그림 27-1과 같이 장치를 연결하고 외부 솔레노이드 코일의 전류를 100 mA에 맞춘다.③ 3개의 내부 코일을 번갈아 외부 솔레노이드에 넣고 유도 기전력을 측정한다.측정값진동수 = 100 Hz외부 솔레노이드 코일의 직경 = 76 mm외부 솔레노이드 코일의 단면적(A) = 4536외부 솔레노이드 코일의 감은 횟수(N) = 930외부 솔레노이드 코일의 길이(L) = 500 mm외부 솔레노이드 코일의 단위 길이당 감은 횟수 =실험 1 - 내부 솔레노이드 코일의 깊이와 유도 기전력내부 코일의 직경 : 26 mm내부 코일의 단면적 : 531내부 코일의 감은 횟수 : 558전류 = 100 mA깊이(mm)00.0000500.0050.0071000.0120.0151500.0210.0222000.0280.0292500.0350.0363000.0460.042실험 2 – 솔레노이드 코일의 전류와 유도 기전력내부 코일의 직경 : 26 mm내부 코일의 단면적 : 531내부 코일의 감은 횟수 : 558전류 (mA)000200.0080.008400.0170.017600.0260.026800.0350.0351000.0440.044실험 3 – 진동수와 유도 기전력외부 솔레노이드 코일의 전류 = 100 mA내부 코일의 직경 : 26 mm내부 코일의 단면적 : 531내부 코일의 감은 횟수 : 558f (Hz)1000.0450.0442000.0850.0873000.1270.1314000.1780.1745000.2210.218실험 4 – 코일의 단면적과 유도 기전력진동수(f) = 500 Hz외부 솔레노이드 코일의 전류 = 100 mA내부 코일의 감은 횟수 = 558직경(mm)단면적265310.2200.218328040.3250.3293811340.4500.465실험 5 – 코일의 감은 횟수와 유도 기전력진동수(f) = 500 Hz외부 솔레노이드 코일의 전류 = 100 mA내부 코일의 직경 = 38 mm내부 코일의 단면적 = 1134내부 코일의 감은 횟수5580.4510.4658000.6250.66611000.8600.915실험 결과각 실험의 오차를 구하자실험 1 – 내부 솔레노이드 코일의 깊이와 유도 기전력상대오차0%28.6%20%4.54%3.44%2.7%9.5%따라서 평균 오차 =실험 2 – 솔레노이드 코일의 전류와 유도 기전력상대오차0%0%0%0%0%0%따라서 평균 오차 = 0%실험 3 – 진동수와 유도 기전력상대오차2.27%2.30%3.05%2.30%1.38%따라서 평균 오차 =실험 4 – 코일의 단면적과 유도 기전력상대오차0.92%1.22%3.23%따라서 평균 오차 =실험 5 – 코일의 감은 횟수와 유도 기전력상대오차3.01%6.12%6.01%따라서 평균 오차 =한편 각 실험의 조건에 따른 비례관계를 살펴보면 다음과 같다.결과에 대한 논의실험 결과 모두 평균 오차가 10% 미만으로 비교적 정확한 실험을 했음을 알 수 있다. 오차가 발생하게 된 원인을 추측하자면, 외부코일 속에 내부코일을 넣을 때 끝까지 다 넣지 못했고, 실험 1 에서 내부코일을 5cm 간격으로 넣을 때 눈 대중으로 어림하여 넣었음으로 추측한다. 그리고 각 실험 조건에 따른 유도기전력의 값은 모두 비례한다는 것을 알 수 있다.결론유도 기전력이 자기장의 크기, 코일의 단면적 및 코일의 감은 횟수에 따라 어떻게 변하는지를 측정하여 패러데이 유도 법칙을 확인하기 위하여 이 실험을 진행하였는데, 실험 결과 깊이, 전류, 진동수, 단면적, 감은 횟수에 따라 유도 기전력이 커지는 비례관계임을 확인하였고, 평균 오차가 모두 10% 미만으로 비교적 정확한 실험을 하였다. 오차가 발생하게 된 원인은 외부코일 속에 내부코일을 넣을 때 끝까지 다 넣지 못하였고, 깊이를 눈 대중으로 어림하여 넣었음으로 추측한다.참고 문헌 및 출처일반 물리학 실험 (청문각)일반물리학실험 보고서[PAGE * MERGEFORMAT9]

공학/기술| 2020.09.23| 9페이지| 1,000원| 조회(139)

기계공학부, 부산대학교, 일반물리학실험, 유도기전력

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부산대학교 일반물리학실험(2015) 실험보고서 - 교류 회로

교류 회로학과: 기계공학부학번:이름:공동실험자:담당교수:담당조교:실험날짜: 2015년 6월 4일제출날짜: 2015년 6월 13일실험 목적저항 및 축전기로 구성된 직렬 RC회로에서 교류 전압과 교류 전류를 측정하여 저항 R, 전기 용량 C의 특성을 이해하고 직류 회로와의 차이점을 배운다.실험 원리직류 회로에서 전압과 전류는 시간에 따라 변하지 않고 일정하지만 교류 회로에서는 전압 v와 전류 i는 시간에 대한 함수이며, 다음과 같이 표현할 수 있다.(28.1)(28.2)여기서 V와 I는 각각 전압과 전류의 진폭(최댓값)이며, 는 또는 로 표시되는 각진동수이다. 그리고 f는 진동수로서 Hz 또는 로 나타내며, 는 위상 상수 즉 전압 v에 대한 전류 i의 위상차를 나타낸다.그림 28-1과 같이 교류 기전력 를 저항 R과 전기 용량이 C인 축전기와의 직렬 회로에 가하는 경우를 생각해 보자. 이 회로에서 R, C각각에 걸리는 전압 , 는 다음과 같다.(28.3)(28.4)임의의 시간에 회로의 각 요소에 걸리는 전압의 합은 다음과 같이 교류 기전력 와 같으며(28.5)가 된다. 한편, 식 (28.2)를 식 (28.3), (28.4)에 대입하면(28.6)(28.7)로 주어진다. 여기서 는 에 대해 의 위상차가 나는 것을 알 수 있으며, 각 요소의 전압의 진폭을 , 이라 하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.(28.8)(28.9)이들의 진폭을 벡터 도형법으로 나타내면 그림 28-2와 같이 되며, 이로부터 회로에 걸리는 총 교류 전압의 진폭은 다음과 같다.(28.10)식 (28.9)에서 을 용량성 리액턴스라 하며, 로 나타낸다. 즉,(28.11)여기서 전기용량 C는 F로 단위를 표시하며, 는 저항 R과 같은 의 단위를 갖는다.식 (28.1)~(28.10)으로부터 RC교류 회로에서 전압과 전류의 관계는 다음과 같다.(28.12)여기서 임피던스 Z를 도입하여 로 표현하면(28.13)가 된다. 그리고 위상 상수 는(28.14)가 된다.실험 기구 및 재료멀티미터 2대, 함수 발생기, 직류 전원 장치, 오실로스코프, 저항, 축전기, 단자박스, 전선실험 방법실험 1 – R 회로직류 전원 장치를 사용하여 그림 28-3(a)와 같이 회로를 연결한다.인가 기전력 를 0 V부터 5 V까지 1 V 간격으로 바꾸면서 회로의 전류를 측정한다.전류와 전압과의 관계 그래프를 그리고 기울기를 구한다.직류 전원 장치를 함수 발생기로 바꾸어서 그림 28-3(b)와 같이 회로를 연결한다.함수 발생기의 진동수를 100 Hz에 고정시키고 인가 기전력 를 0 V부터 5 V까지 1 V 간격으로 바꾸면서 회로의 전류를 측정한다.전류와 기전력과의 관계 그래프를 그리고 기울기를 구한다.인가 기전력을 5 V로 유지하고 진동수를 100 Hz부터 500 Hz까지 100 Hz간격으로 바꾸면서 전류를 측정한다.진동수와 전류의 관계 그래프를 그리고 기울기를 구한다.실험 2 – C 회로직류 전원 장치 및 함수 발생기를 사용하여 그림 28-3(c) 또는 (d)와 같이 회로를 연결한다.실험 1 의 과정을 반복한다.실험 3 – RC 회로함수 발생기를 사용하여 그림 28-1과 같이 회로를 연결한다.함수 발생기의 진동수를 100 Hz에 고정시키고 인가 기전력 를 0 V부터 5 V까지 1 V 간격으로 바꾸면서 회로의 전류를 측정한다.전류와 기전력과의 관계 그래프를 그리고 기울기를 구한다. 회로의 임피던스를 이론적으로 계산하고 구한 기울기와 비교한다.인가 기전력을 5 V로 유지하고 주파수를 100 Hz부터 500 Hz까지 100 Hz 간격으로 바꾸면서 전류를 측정한다.진동수와 전류의 관계 그래프를 그린다.측정값실험 1 – R 회로직류 실험R=(V)I (mA)(mA)00.0000.0001.00.6310.6672.01.2961.3333.01.9422.0004.02.5962.6675.03.2023.333교류 실험R= f= 100 Hz(V)(mA)(mA)00.0000.0001.00.6310.6672.01.2761.3333.01.9382.0004.02.6022.6675.03.1523.333R= = 5.0 Vf (Hz)(mA)(mA)1003.1523.3332003.1393.3333003.1503.3334003.1443.3335003.1533.333실험 2 – C 회로직류 실험C=(V)(mA)(mA)0.0001.0002.0003.0004.0005.000교류 실험C= f= 100 Hz(V)(mA)(mA)00.0000.0001.00.610.622.01.231.263.01.881.884.02.502.515.03.203.14C=f (Hz)(mA)(mA)1003.203.142006.956.2830010.009.4240013.2812.5750016.3815.71실험 3 – RC 회로교류 실험R= C= f= 100 Hz(V)(mA)(mA)00.0000.0001.00.4440.4572.00.8890.9143.01.2661.3714.01.7811.8295.02.2352.286R= C=f (Hz)(mA)Z(mA)1002.235225221872.2862002.808178716982.9453003.006166315913.1434003.065163115513.2245003.082162215333.262실험 결과실험 1 – R 회로직류 회로 - 전류와 전압 사이의 관계 그래프를 그리면 다음과 같다.전압과 전류가 서로 비례함을 알 수 있다.기울기 = R= 1.552 = 1552이므로 상대 오차 = 3.47 %교류 회로 - 전류와 기전력 사이의 관계 그래프를 그리면 다음과 같다.기전력과 전류가 서로 비례함을 알 수 있다.기울기 = R= 1.566 = 1566이므로 상대 오차 = 4.4 %진동수와 전류 사이의 관계 그래프를 그리면 다음과 같다.진동수가 변화할 때 전류가 일정한 것으로 보아 서로 영향이 없음을 알 수 있다.기울기 = 0실험 2 – C 회로직류 회로 - 전류와 전압 사이의 관계 그래프를 그리면 다음과 같다.전압이 변화할 때 전류가 일정한 것으로 보아 서로 영향이 없음을 알 수 있다.기울기 = 0교류 회로 - 전류와 기전력 사이의 관계 그래프를 그리면 다음과 같다.기전력과 전류가 서로 비례함을 알 수 있다.기울기 = R= 1.567 = 1567이므로 상대 오차 = 1.57 %진동수와 전류 사이의 관계 그래프를 그리면 다음과 같다.전류와 진동수가 서로 비례함을 알 수 있다.기울기 = 0.0327=이므로 상대오차 = 4.14 %실험 3 - RC회로교류 회로 - 전류와 기전력 사이의 관계 그래프를 그리면 다음과 같다.기전력과 전류가 서로 비례함을 알 수 있다.기울기 = Z= 2.246 = 2246이므로 상대오차 = 2.70 %진동수와 전류 사이의 관계 그래프를 그리면 다음과 같다.진동수가 변화할 때 전류의 세기가 조금씩 증가함을 알 수 있다.결과에 대한 논의실험 1에서 직류실험, 교류실험일 때 모두 전압(기전력)과 전류가 비례함을 확인할 수 있었고, 교류실험일 때 진동수와 전류의 세기는 서로 영향이 없었는데, 이는 에서 확인할 수 있듯이 진동수와 전류의 세기는 무관하기 때문이다. 실험 2 에서 직류실험일 때 전압이 증가할 때 전류의 세기가 증가하지 않았는데, 이는 직류일 때 충전기가 완전 충전된 후로는 전류가 흐르지 않기 때문이다. 교류실험일 때 기전력과 전류가 비례함을 확인하였고, 진동수와 전류 또한 비례함을 확인하였다. 실험 3 에서 기전력과 전류가 비례함을 확인하였고, 진동수가 증가할 때 전류의 세기가 조금씩 커짐을 확인하였다. 이는 이기 때문에 전류의 세기가 커지는 비율이 작아지기 때문이다. 한편 모두 상대오차가 5 % 미만으로 비교적 정확한 실험을 진행하였는데, 오차가 발생한 원인을 추측하면 교류실험 때 멀티미터로 전압의 크기를 조절하기 때문에, 정확한 전압의 크기를 맞추기가 어려웠고, 축전기의 전기용량은 판 사이의 공간이 진공상태를 기준으로 한 값을 대입하였기 때문이다.결론저항과 전기용량의 특성을 이해하고 직류 회로와의 차이점을 알기 위해서 실험을 진행하였다. 실험결과 저항은 진동수의 영향을 받지 않고, 전기용량은 진동수에 반비례하다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 직류회로에서는 항상 같은 세기의 전류를 공급하기 때문에 축전기만 있을 때 완전 충전시키기 때문에 전류가 흐를 수 없었다. 이로 보아 교류회로와 직류회로의 차이점은 교류회로는 일정한 주기로 전류를 공급하기 때문에 축전기도 축전과 방전을 반복하여 전류가 흐른다는 것이다. 한편 실험결과 오차가 모두 5%미만으로 비교적 정확한 실험을 진행하였는데 실험의 오차는 교류 실험 때 멀티미터로 전압의 크기를 조절하기 때문에, 정확한 전압의 크기를 조절하기 어려웠고, 축전기의 전기용량은 판 사이의 공간이 진공상태를 기준으로 한 값을 대입하기 때문에 오차가 있다.참고 문헌 및 출처일반 물리학 실험 (청문각)일반물리학실험 보고서[PAGE * MERGEFORMAT12]

공학/기술| 2020.09.23| 14페이지| 1,000원| 조회(154)

기계공학부, 부산대학교, 일반물리학실험, 교류회로

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부산대학교 일반물리학실험(2015) 실험보고서 - 힘과 가속도

힘과 가속도학과: 기계공학부학번:이름:공동실험자:실험날짜: 2015년 3월 26일제출날짜: 2015년 4월 2일실험목적일정한 크기의 중력을 수레에 가하면서 시간에 대한 수레의 속도 변화를 측정하여 등가속도 운동을 이해하고 힘의 크기와 수레의 가속도 및 질량의 관계를 구하여 Newton의 제 2법칙을 이해한다.실험 원리① Newton 의 제 2법칙으로부터 이다. 이를 해석하면 가속도의 방향과 힘의 방향은 같은 방향임을 알 수 있다.② 방향의 일차원 등가속도 직선 운동인 경우 초기 시간이 이고 초기 속도를 라고 하면이다. 위 식에서 를 소거하면다음과 같은 식이 나온다. 실험에서 측정하여 구한 속도와 간격을 알 수 있으므로 가속도를 구할 수 있다. 이를 ①에서 구한 가속도와 비교하여 뉴턴의 제 2 법칙이 성립하는지 확인한다.실험 기구 및 재료트랙, 수레, 포토게이트 계시기, 추세트, 추걸이실험 방법실험 1 – 일정한 힘에 의한 수레의 운동장치를 구성한다. 수평조절나사를 돌려 수평을 맞추고 수레가 스스로 굴러가지 않음을 확인한다. 트랙 위의 눈금자가 실험자에 가까운 쪽을 향하도록 트랙의 방향을 정한다.수레와 추걸이의 질량을 측정한다.추걸이를 설치하고 수레를 최대한 당겼을 때 추걸이가 도르레에 닿지 않도록 멈춤 장치 1의 위치를 정하여 고정한다. 그리고 추걸이가 바닥에 닿기 전에 수레가 멈출 수 있도록 멈춤 장치 2의 위치와 실의 길이를 조정한다. (추와 추걸이가 낙하하여 바닥에 부딪히면 추걸이가 쉽게 파손된다.)수레에 부착된 측정 테이프를 잘 인식하도록 두 포토게이트의 높이를 조정한다.측정 테이프의 폭 을 측정한다.수레 중심이 멈춤 장치 1로부터 약 15~20 cm 떨어진 위치를 수레의 출발 위치 로 정한다.로부터 10츠 오른쪽으로 떨어진 위치에 포토게이트 1을 설치한다. ( 그리고 포토게이트 2는 포토게이트 1과 10cm 떨어지도록 위치시킨다(x).추걸이에 10g의 추를 단다.포토게이트 계시기의 측정 모드를 GATE로 선택한다. 수레 중심을 에 위치시킨 후 손을 놓아 출발시켜 수레의 측정 테이프가 두 포토게이트를 각각 지나는 시간 간격와 를 측정한다.측정 테이프의 폭 을 시간 간격와 로 나누어 속도 와 v를 각각 구하고, 를 계산한다.포토게이트 2의 위치를 10 cm씩 오른쪽으로 이동시키면서 ⑨~⑩의 과정을 반복한다.두 포토게이트 사이의 거리 에 대한 의 그래프를 그리고, 기울기로부터 가속도를 구한다.구한 가속도를 Newton의 제 2법칙 에서의 가속도와 비교하여, 서로 같다면 Newton의 제 2법칙이 성립함을 보일 수 있다.힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정추걸이를 단다.임의의 지점에 포토게이트 1과 포토게이트 2를 설치하고 두 포토게이트의 위치 와 x를 측정한다.포토게이트 계시기의 측정 모드를 GATE로 선택한다. 에서 차를 출발시켜 포토게이트 계시기에 측정된 시간 간격와 를 기록한다.측정 테이프의 폭 을 시간 간격와 로 나누어 속도 와 v를 각각 구하고 식을 이용하여 가속도를 계산한다.추의 질량을 10g씩 증가시키면서 ①~④의 과정을 반복한다.추와 추걸이에 의한 힘(W=mg)과 수레의 가속도와의 관계 그래프를 그린다.측정값실험 1 – 일정한 힘에 의한 수레의 운동수레의 질량=516.2g=0.5162kg추걸이의 질량=5.5g=0.0055kg=2.5cm=0.025m=20cm=0.20mx- (cm)+100.12450.21310.08860.20080.28220.01965200.11730.18720.06990.21310.35770.04125300.11360.17350.05990.22010.41740.06288400.11730.17000.05270.21310.47440.08981500.11900.16730.04830.21010.51760.1119600.11390.15850.04460.21950.56050.1330700.12540.16830.04290.19940.58280.1499실험 2 - 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정수레의 질량=516.2g=0.5162kg추걸이의 질량=5.5g=0.0055kg=2.5cm=0.025m=20cm=0.20m포토게이트 사이의 거리 :M (g)+a100.12360.17800.04440.20230.45960.085140.2129200.10260.14850.04590.24370.54470.11860.2966300.09330.13290.03960.26800.63130.16340.4084400.08250.11910.03660.30300.68310.18740.4684500.07920.11320.03400.31570.73530.22050.5513600.07500.10680.03180.33330.78620.25350.6337700.06960.09940.02980.35920.83890.28740.7185실험 결과실험 1 – 일정한 힘에 의한 수레의 운동두 포토게이트 사이의 거리 에 대한 의 그래프를 그리면 다음과 같다.< 그래프 1 >가속도는 기울기와 같으므로 이다.실험 2 – 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정추와 추걸이에 의한 힘(W=mg)과 수레의 가속도와의 관계 그래프를 그리면 다음과 같다.결과에 대한 논의실험 1 – 일정한 힘에 의한 수레의 운동등가속도 운동을 하는 물체에 대하여 성립하는 식 을 이용하였을 때 가속도를 구하였는데 그 결과값으로 a=라는 값이 나왔고, 그래프를 이용하여 가속도를 구하였을 때는 a=라는 값이 나왔다. 이는 실험에서 오차가 발생하였음을 알 수 있다.실험 2 – 힘의 크기 변화에 대한 물체의 가속도 측정를 해석하자면 추와 추걸이에 의한 힘이 일정하게 증가할수록 수레의 가속도 또한 일정하게 증가하였음을 확인할 수 있다.따라서 Newton의 제 2법칙 에서 힘과 가속도는 비례관계임을 실험을 통하여 확인할 수 있다..결론첫 번째 실험에서 포토게이트 사이의 간격을 10cm씩 증가시키면서 시간에 대한 수레의 속도 변화를 측정하여 가속도를 구하여 등가속도 운동을 이해하고자 하였다. 등가속도 운동을 하는 물체에 대하여 성립하는 식 을 이용하여 가속도를 구하였는데 그 결과값으로 a=라는 값이 나왔고, 그래프를 이용하여 가속도를 구하였을 때는 a=라는 값이 나왔다. 이는 실험에 대한 오차가 발생하였음을 알 수 있다.두 번째 실험에서는 추의 질량을 10g씩 증가시키면서 수레의 속도 변화를 측정하여 가속도를 구하였다. 이 가속도와, 추와 추걸이에 의한 힘과의 관계를 파악하여 Newton의 제 2법칙을 이해하고자 하였다. 실험을 통하여 추와 추걸이에 의한 힘과 수레의 가속도 사이의 그래프를 구했을 때, 서로 비례하다는 것을 알 수 있었다. 따라서 추와 추걸이의 무게가 증가할수록 가속도가 증가한다.참고 문헌 및 출처일반물리학실험(청문각, 제 3판)일반물리학실험 보고서[PAGE * MERGEFORMAT6]

공학/기술| 2020.09.23| 8페이지| 1,000원| 조회(172)

기계공학부, 부산대학교, 일반물리학실험, 힘과가속도

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기계공학응용실험 A+, 11장 링 압축에 의한 소성마찰 측정 실험 평가A좋아요

REPORT제목 : 11장 링압축에 의한 소성마찰 측정실험수강분반 :실 험 조 :학 번 :이 름 :실험일자 :제출일자 :1. 실험 목적- 금속 성형공정에서 금속유동은 금형으로부터 소재로 전달되는 압력에 의해 일어난다. 또한 재료와 금형접촉면에서 마찰조건은 금속유동, 표면형성, 내부결함, 금형에 작용하는 응력, 성형 에너지 등에 큰 영향을 미친다. 그러므로 금속 성형공정에서의 마찰조건을 판단하는 것이 중요한 문제가 된다. 금속성형에서 마찰조건과 윤활상태를 평가하기 위하여 그림 12.1과 같은 링 압축실험을 가장 많이 이용하며, 본 장에서는 이 링 압축실험을 통하여 마찰상수를 측정하도록 한다.2. 실험 장치 및 방법(1) 실험 장치표 1-실험 장치전자식 프레스컴퓨터 및 제어부집게버니어캘리퍼스Graphite 윤활제MoS2 윤활제링 시편(2) 실험 방법① 알루미늄 소재이며 바깥지름 18mm, 안지름 9mm, 높이 6mm의 링시편을 준비한다.② 전자식 프레스와 컴퓨터의 전원을 on하고 소프트웨어를 연다.③ 소프트웨어에 시편의 초기값인 바깥지름 18mm, 안지름 9mm, 높이 6mm를 입력하고, 목표 하중인 20 Tonf를 입력한다.④ 첫 번째 실험인 無윤활 상태로 실험을 진행하기 위하여 프레스, 다이 그리고 시편을 마른 천으로 깔끔히 닦고, 다이의 정중앙에 링 시편을 위치시킨다.⑤ 컴퓨터에서 동작을 시킨다.⑥ 동작이 완료되면, 변형 후 시편의 바깥지름, 안지름, 높이의 치수를 측정한다.⑦ 측정한 값을 컴퓨터에 입력하여 변화율을 측정한다.⑧ 두 번째 실험인 Graphite 윤활제를 뿌린 상태에서 실험을 진행하기 위하여, 새로운 링 시편의 윗면과 밑면에 윤활제를 잘 도포한다.⑨ 이후 이전 실험으로 인한 영향을 줄이기 위하여 다이와 프레스를 마른 천으로 깔끔히 닦고, 두 번째 실험의 시편을 프레스의 정중앙에 위치시키고, 과정 (③~⑦)을 반복한다.⑩ 세 번째 실험인 MoS2 윤활제를 뿌린 상태에서 실험을 진행하기 위하여, 새로운 링 시편의 윗면과 밑면에 윤활제를 잘 도포한다.⑪ 이후 이전 실험으로 인한 영향을 줄이기 위하여 다이와 프레스를 마른 천으로 깔끔히 닦고, 두 번째 실험의 시편을 프레스의 정중앙에 위치시키고, 과정 (③~⑦)을 반복한다.3. 실험 결과* 높이 감소율 :{H _{i} -H _{f}} over {H _{i}} TIMES 100`(%) 내경 감소율 :{D _{i} -D _{f}} over {D _{i}} TIMES 100`(%)* 보간법 : 아래의 그래프에 보간법을 적용한다면, 임의의 점을 둘러싸고 있는 위 곡선과 아래 곡선의 10등분한다. 이후 점이 몇 번째에 위치해 있는지 확인한다. 위 곡선의 값을 b, 아래 곡선의 값을 a, k번째에 점이 위치한다면 원하는 값은값=a+(b-a) TIMES {k} over {10}*결과 그래프그림 2-마찰계수 보정곡선그림 3-마찰상수 보정곡선(1) 無윤활 상태그림 4-無윤활상태 실험결과표 2-無윤활상태 실험결과바깥지름 (mm)안지름 (mm)높이 (mm)전1896후20.08.204.30변화율 (%)11.111118.88889128.33333위의 결과그래프를 보면 안지름 변화율 8.888891%, 높이 변화율 28.33333%인 점은 위에서 2번째인 점이다. 보간법을 사용하여 마찰계수와 마찰전단상수를 구하면마찰계수mu =0.12+(0.15-0.12) TIMES {6} over {10} =0.138마찰전단상수m=0.5+(0.7-0.5) TIMES {4} over {10} =0.58 이다.(2) Graphite 윤활제를 뿌린 상태그림 5-Graphite 윤활상태 실험결과표 3-Graphite 윤활상태 실험결과바깥지름 (mm)안지름 (mm)높이 (mm)전1896후20.77.104.30변화율 (%)1521.1111128.33333위의 결과그래프를 보면 안지름 변화율 21.11111%, 높이 변화율 28.33333%인 점은 위에서 1번째인 점이다. 보간법을 사용하여 마찰계수와 마찰전단상수를 구하면마찰계수mu =0.4+(0.577-0.4) TIMES {5} over {10} =0.4885마찰전단상수m GEQ 1.0 으로 가질 수 없는 값이 결과로 나왔다.(3) MoS2 윤활제를 뿌린 상태그림 6-MoS2 윤활상태 실험결과표 4-MoS2 윤활상태 실험결과바깥지름 (mm)안지름 (mm)높이 (mm)전1896후21.19.054.05변화율 (%)17.22222-0.555557732.5위의 결과그래프를 보면 안지름 변화율 ?0.5555577%, 높이 변화율 32.5%인 점은 위에서 3번째인 점이다. 보간법을 사용하여 마찰계수와 마찰전단상수를 구하면마찰계수mu =0.05+(0.06-0.05) TIMES {0} over {10} =0.05마찰전단상수m=0.2+(0.3-0.2) TIMES {3} over {10} =0.23 이다.4. 고찰우선 실험목적은 표면의 윤활상태와 마찰조건을 평가하기 위하여 이 실험을 진행하였다. 각각의 안지름 변화율과 높이 변화율을 나타낸 보정곡선을 이용하여 각 실험의 마찰계수와 마찰전단상수의 값을 구하면, 첫 번째 실험조건인 無윤활 상태에서는 마찰계수 0.138, 마찰전단상수 0.58, 두 번째 실험조건인 Graphite 윤활 상태에서는 마찰계수 0.4885, 마찰전단상수는 1 이상으로 가질 수 없는 값이 나왔다. 세 번째 실험조건인 MoS2 윤활 상태에서는 마찰계수 0.05, 마찰전단상수 0.23이라는 결과가 도출되었다. 교재 기계공학응용실험 218p를 참고하면 첫 번째 실험은 m의 값이 0.58일 때 속해 있는 범위는 없지만 0.7~1.0의 범위에 가깝다. 이는 윤활제가 사용되지 않을 때의 성형조건으로 약간의 오차가 발생하였지만, 유사한 결과가 발생하였다. 또한 마찰계수 값은 0.138이 나왔는데 이는 dry한 상태에서 마찰계수값 0.3 이상이 된다는 이론과 다르다. 이러한 오차가 발생하게 된 이유는 첫 번째로 완벽하게 프레스와 시편을 마른 천으로 닦지 못하였기 때문이다. 이전 실험으로 인해 프레스에 약간의 윤활제가 남아있을 수 있기 때문이다. 두 번째 실험은 m이 1 이상으로 가질 수 없는 값, 즉 매우 큰 오차가 발생하였다. 세 번째 실험은 m=0.23으로 다른 두 실험에 비해 낮은 마찰전단상수를 갖는다. 그리고 m은 0.4 이하일 때 윤활제를 도포한 상태라는 이론과 일치한다. 그리고 마찰계수 0.05 또한 이론과 일치한다. 바람직하지 않은 두 번째 실험결과 값을 제외하고 첫 번째 실험과 세 번째 실험의 결과값을 비교하였을 때 無윤활 상태보다 MoS2 윤활제를 뿌린 상태의 마찰전단상수 값이 더 작았다. 즉 당연한 말이지만 윤활제를 뿌렸을 때 더 좋은 윤활조건을 가진다는 것을 알 수 있다. 하지만 두 번째 실험결과 m의 값은 1 이상으로 가질 수 없는 값을 가졌는데, 이러한 오차가 발생하게 된 이유는 첫 번째 이유는 링 시편의 초기값 오차이다. 링 시편의 초기 값을 모두 바깥지름 18mm, 안지름 9mm, 높이 6mm로 설정하였지만, 제조공정을 거치다 보면 정확한 치수를 가질 수 없기 때문에 오차가 발생한다. 두 번째 이유는 링 시편의 윤활제로 인한 미끄럼이다. 프레스로 누르고 링 시편에 맞닿기 직전 약간의 미끄럼이 발생하여 링 시편의 윤활제가 닦이는 현상이 일어나서 오차가 발생했다. 이를 예방하기 위해서는 시편을 약간 고정시킬 방안이 필요하다. 세 번째 이유로는 프레스와 중심축의 불일치이다. 링시편을 놓을 때 프레스의 중심축과 링 시편의 중심축이 일치하게끔 두어야하지만, 작업자가 수작업으로 놓기 때문에 정확하게 일치한 상태로 놓지 못하기 때문이다. 네 번째 이유로는 버니어 캘리퍼스 측정시 오차이다. 이론 상으로는 동일하게 늘어나거나 줄어들어야 하지만 중심축의 불일치로 한 쪽방향으로만 유독 늘어나거나 수축하였을 수 있다. 따라서 이렇게 한 쪽으로 치우친 방향으로 길이를 측정하였을 수 있으며, 또한 작업자의 부주의로 인하여 잘못된 방식으로 측정하였을 수도 있다.5. 관련조사(1) 가공경화란?금속과 같은 재료가 외부로부터 하중을 받아 소성변형이라고 불리는 영구적인 변형을 일으키는 것은 금속 내 결정체들의 전위라 불리는 미끄러짐에 기인한다. 그런데 소성변형이 계속 진행되면 결정체의 전이는 지속적으로 증가하지 않고 둔화되는 특성을 나타낸다. 그 이유로는 이미 전위된 결정체의 추가적인 전위에 저항하려는 성질 때문이다. 그 결과 추가적인 소성변형을 발생시키려면 이전보다 더 큰 하중이 필요하게 된다. 이러한 현상을 변형률 경화라고 부르며, 결국 재료의 강성을 증가시키는 결과를 초래한다.(그림 삭제)(그림 삭제)변형률 경화를 가공경화라고도 부르며 금속판재의 굽힘, 드로잉가공과 같은 냉간 성형의 기본원리가 된다. 이러한 가공경화는 용융점이 높은 재료일수록 두드러지며, 그 이유는 결정체의 전위는 용융점에 가까운 온도에서 모두 소멸되기 때문에 경화현상 역시 사라지게 되기 때문이다. 이러한 특성을 이용한 것이 풀림(annealing)공정으로 재료를 용융점에 가까운 온도로 상승시켜 결정체의 전위를 모두 제거하여 경화된 재료를 다시 원 상태로 복귀 시키는 것이다. 왼쪽의 예시와 같이 인발가공의 기본원리가 된다.(2) 바우싱거 효과란?물체에 힘을 점진적으로 작용시키면 비례한도(proportional limit)라 불리는 응력값까지 물체의 늘어난 변형률(strain)과 내부 저항력인 응력(stress)은 비례관계에 있다. 그리고 이 지점보다 더 큰 힘을 가하게 되면 항복점(yielding point)라 불리는 응력값에 도달하여 힘을 제거하여도 물체는 어느 정도 영구적인 변형을 일으킨다. 이렇게 소성변형이 발생할 때까지 하중을 가한 뒤 제거하여 반대 방향으로 다시 하중을 가할 경우 처음에 항복강도보다 더 낮은 값의 항복강도에서 소성변형이 발생하는(더 변형되기 쉬워지는) work softening(가공연화), strain softening(변형연화)현상이 발생한다. 바우싱거 효과로 인해 반대 방향으로의 하중을 통해 더 낮은 하중에서도 영구적인 변형이 발생할뿐더러 쉽게 파괴를 일으킬 수 있다.

공학/기술| 2020.01.03| 10페이지| 1,000원| 조회(316)

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