기계공학실험 토션실험 레포트

목차

1. 토션시험의 개요
1.1 정의

2. 토션시험의 목적
2.1 목적

3. 토션시험의 이론 및 원리
3.1 토션시험의 이론
1) 비틀림
2) 비틀림 상수
3) 탄성계수
4) 전단응력
5) 비틀림모멘트
3.2 토션시험의 관계식
1) 변형률-변위 관계식
2) 응력-변형률 관계식
3) 하중-응력 관계식
4) 하중-변위(각변위) 관계식

4. 토션시험 방법
4.1 실험절차
4.2 실험조건
4.3 실험가정

5. 토션시험 시 주의사항

본문내용

1. 토션시험의 개요
1.1 토션시험의 정의
토션(Torsion)이란 토션봉에 토크가 작용하면 토크를 받는 봉이 비틀려지는데, 이를 비틀림이라고 한다. 토션 실험은 금속 등 연성재료의 비틀림 강도, 전단 강도 등의 기계적인 성질을 구하기 위한 목적으로 실시하는 시험이다. 동력을 전달하는 축과 같은 구조부채는 중축을 회전시키는 모멘트에 의해 비틀림이 작용하는 모멘트를 받게 된다. 이 때 물체에 작용하는 비틀림 모멘트를 토크라고 하는데, 대부분의 모터나 엔진 등에서 이러한 토크를 이용하여 동력을 얻게 된다. 무조건 큰 동력을 얻기 위해 토크를 높이는 경우에는 재료의 이해가 부족하여 대형사고가 발생하는 원인이 될 수도 있기 때문에, 토션실험은 다른 재료 실험들과 같이 매우 중요한 실험이다.

2. 토션시험의 목적
2.1 토션시험의 목적
토션실험을 실시하는 목적은 중공축과 중실축의 비틀림 시험을 통하여 비틀림의 각도가 토크에 주는 영향을 파악하고, 비틀림 토크-각 관계식(이론값)과 실험값의 오차와 원인을 분석한다.
항복강도 파단계수 전단계수 등과 같은 성질을 결정하기 위하여 행이지고 사용 중 비틀림 하중을 받는 축, 차축 비틀림, 드릴 등과 같은 부품에 대하서는 실제 크기로 시험할 때도 있다. 또한 재료의 단조성을 평가할 때에는 고온에서 비틀림 시험을 실시한다.
일반적으로 재료의 설계를 할 경우, 인장시험을 통하여 변형률을 측정하여 인장강도, 파괴강도, 내력, 세로탄성계수 등을 알 수 있다. 그러나 전단응력과 전단변형률에 대해서는 알 수 없다. 이럴 경우, 토션실험을 통하여 비틀림 각도, 비틀림 모멘트를 통해 전단강도 및 전단탄성계수들을 구할 수 있다.

참고 자료

재료역학 책( 최종근,이성범 공저)
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1597833&cid=50313&categoryId=50313
(토션의 정의)
http://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B9%84%ED%8B%80%EB%A6%BC
(비틀림, 비틀림 상수)
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=583888&cid=42328&categoryId=42328
(전단응력)
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1153193&cid=40942&categoryId=32227
(토크, 비틀림모멘트)