아주대 기계 설계 프로젝트

목차

1. 최대 응력은 전단력(V), 토크(Tb)에의해서 지지부에 작용한다면, 항복강도와 안전계수 1.2를 활용하여 적절한 파이프 강을 선택하라. 파이프 강은 연성재료라고 가정하면 전변형에너지이론에 따라 전단파단이 일어난다고 가정하라.

2. 이 Boom이 이륙은 착륙할 때와 비슷한 힘을 받는다면, 10년간 비행기가 운항하려면 어떠한 파이프강을 선택하는 것이 안전하면서도 경제적인지 설계하라. 이때, 전단변형에너지 이론에 따르는 상당 응력이 굽힘으로 작용한다고 가정하고 안전계수는 1.2를 활용하라.

3. 위 두 결과를 비교하여 피로를 고려하는 것의 중요성을 논하라.

본문내용

최대 응력은 전단력(V), 토크(Tb)에의해서 지지부에 작용한다면, 항복강도와 안전계수 1.2를 활용하여 적절한 파이프 강을 선택하라. 파이프 강은 연성재료라고 가정하면 전변형에너지이론에 따라 전단파단이 일어난다고 가정하라.
위와 같이 힘과 토크(굽힘)이 작용할 시 윗부분에서 전단파단이 일어난다고 가정하면 옆의 그림과 같이 미소면적에서 굽힘 응력과, 전단응력이 작용하게 된다. 이때 의 경우 굽힘에 의해 발생하고, 전단하중 의 경우 직접 전단 하중에 의해 발생하게 된다. 따라서 굽힘하중 이고, 얇은 튜브에 대한 최대 전단응력 근사값을 적용하면, 이다.
최대 전단변형에너지 이론에 따르면 상당응력이 항복강도를 초과할 경우 항복이 일어나 파단이 형성됨을 알 수 있다.

<중 략>

따라서 YST-210강의 최대 응력을 안전계수로 나눠줄 경우 87.5Mpa이며 이때의 사용가능한 YST-210강의 경우 100H~350H규격의 강이고, YST-240강의 경우 허용응력이 100Mpa이고 사용가능한 강의 경우 100M~350H규격의 강이다.
이 경우를 볼 때 YST-210강의 100H 규격이 항복강도가 낮을경우 가격이 저렴하다는 가정하에 최적의 재료가 된다. (100M강과 100H의 강의 경우 약간의 두께 차이만 존재하기 때문이다.)

참고 자료

없음