[고체역학실험]탄성계수 측정실험

소개글

고체역학실험 탄성계수 측정 실험 보고서입니다.

목차

1.실험 목적

2.실험 관련 이론
2.1 변형률
2.2 탄성계수
2.3 탄성계수 사이의 관계
2.4 후크의 법칙
2.5 Strain Gauge

3. 실험방법
3.1 일반적인 사항
3.2 스트레인 게이지의 선택과 부착
3.3 시험편 장착

4.실험 결과 및 토의
4.1. 실험결과 데이터
4.2. 결과 고찰

5. 참고문헌

본문내용

1.실험 목적

이 실험의 목적은 알루미늄 외팔보에 굽힘하중을 가하여 탄성계수를 측정하는 것이다. 선형 탄성재료의 기본상수인 탄성계수는 재료의 지표이다. 알루미늄, 강과 같은 일반적인 구조용 재료가 하중을 받는 경우 탄성한도내라면 변형룰은 응력의 선형함수이다.기계ㆍ구조물의 설계 즉 공작기계의 주축 및 구조물의 보에는 외력에 대한 강(strength) 뿐 아니라 강성도(stiffeness)에 대해서도 충분히 고려해야 한다. 보에 횡하중(橫菏重)이 작용하면 보의 축선(軸線)은 구부러져 곡선(曲線)으로 변형된다.
이 구부러진 중심선을 처짐 곡선(deflection curve)이라 하고, 구부러지기 전의 곧은 중심
선으로부터 이 탄성곡선까지의 수직변위(垂直變位)를 처짐(deflection)이라 한다.
이러한 변형률을 이용하여 이번 실험에서는 탄성계수에 대해 알아보겠다. 즉 이번 실험의 목적은 알루미늄 외팔보에 굽힘하중을 가하여 탄성계수를 측정하는 것이다. 선형탄성재료의 기본상수인 탄성계수는 재료 강성의 지표이다. 이러한 정의를 통하여 알루미늄 외팔보에 추에의 한 하중을 가하여 발생되는 변형률을 근거하여 탄성계수를 측정해 보겠다. 또한 이번 실험에 쓰이는 장비와 방법을 정확히 숙지하는 것도 이번 실험의 목적이라 할 수 있다.

2.실험 관련 이론

2.1 변형률

변형의 정도를 비교하기 위해서는 외력의 작용하는 인하여 발생된 변형량과 원래 치수와의 비, 즉 단위 길이에 대한 변형량을 구함으로써 물체의 크기에 상관하지 않고 그 물체의 변형의 정도를 알 수 있다. 이것을 변형률이라고 한다. 변형률은 길이와 길이의 비교이므로 단위는 없다.

(1) 가로변형률
외력을 받아 세로 방향으로 신장이 발생하면 이와 수직 방향인 가로 방향에는 수축이 발생하며 반대로 세로 방향에 수축이 발생하면 가로 반향에는 신장이 발생하게 된다. 가로 방향의 변형률 는 () 이다. 이 때 변형량 와 원래의 지름 와의 비를 가로 변형률()이라고 한다. 이것을 식으로 표현하면 다음과 같다.

참고 자료

1. 재료과학과 공학 (William callister 원저)
2. 염영하, 최신 재료시험법,동명사,1999
3. 주재인.이철구, 기계공학실험2, 서울산업대학교, 1995
4. 김태형.박정도.강건, 기계공학실험, 보성각, 2000
5. 이택순, 재료시험, 형설출판사, 2000