보의처짐실험

소개글

기계자동차공학실험1

실험D 실험보고서입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험장치
4. 실험결과
5. 고찰

본문내용

1. 실험목적
일반적인 공학의 응용에 있어서 보의 설계 및 해석은 매우 중요하다. 보를 이용한 여러 구조물의 설계 시 하중의 종류, 방향 등에 따라 그 처짐의 정도를 아는 것은 회전체의 진동이나 구조물의 안전성의 확보를 위해 매우 중요하며 발생하는 처짐은 그 양이 제한되어야 한다. 본 실험에서는 보의 단면의 도심을 지나는 길이방향 축의 처짐 선도인 탄성곡선(Elasticcurve)을 이용한 이론값 과 실제 실험을 통한 측정값을 비교해 보며 이론의 정당성 여부를 확인한다.

2. 실험이론

-보(Beam):단면 치수에 비해 길이가 긴 구조용 부재가 적당한 방법으로 지지되어 있고, 축선에
수직방향으로 하중이 작용하면 굽힘현상이 발생하는데 이것을 보라고 한다. 단면의
도심을 연결하는선을 축이라 하며 중심이 직선인 보를 직선보,곡선인 보를 곡선보
라 부른다. 일반적인 보는 직선보이다.


(1)탄성곡선(elastic curve)
보의 한 점에서의 기울기나 변위를 구하기 전에 앞서 보의 처짐 형상을 먼저 스케치할 때 이용하며 이후의 계산 결과를 가시화하고 검토하는데 도움을 준다. 보의 부호규약에 의해 양(+)의 내부모멘트는 보를 아래로 볼록하게, 음(-)의 내부모멘트는 보를 위로 볼록하게 굽혀지게 한다. 이 모멘트 선도를 이용하여 탄성곡선을 쉽게 그릴 수 있다.

(2)모멘트 곡률 관계식(Moment-Curvature)
보의 한 점에서의 내부 모멘트와 탄성곡선의 곡률반경 사이의 관계를 통해 탄성곡선의 기울기
와 변위를 구하는 여러 방법을 유도하는 기본을 이해한다. 보의 변형은 내부전단력과 굽힘




그림2 모멘트-곡률 관계식 유도 곡선
모멘트에 의해 발생된다. 만일 보의 길이가 두께보다 큰 경우 최대 변형은 굽힘에 의해 주로 발생되므로 본 실험에서는 굽힘에 의한 변형만을 고려한다.

참고 자료

기계자동차공학 실험Ⅰ 매뉴얼 2010, 기계자동차공학부
재료역학, Hibbler, 영출판사