기계공학실험 보고서 보의처짐

목차

<실험요약>-------------------------------------------------------<1>

<목차>-----------------------------------------------------------<2>

1.실험의 목적---------------------------------------------------<3>

2.실험이론------------------------------------------------------<3>

3.실험장치------------------------------------------------------<4>

4.실험방법------------------------------------------------------<4>

5.실험 시 주의사항----------------------------------------------<5>

6.처짐량 공식유도-----------------------------------------------<6>

7. 실험결과-----------------------------------------------------<10>

8.결과분석 및 고찰----------------------------------------------<16>

9.참고문헌------------------------------------------------------<16>

◉ [표, 그래프]
▪ 보의 성질-----------------------------------------------------<4>

▪ 양단 고정지지보
- [표]집중하중------------------------------------------------<10>

- [그래프]집중하중--------------------------------------------<10, 11>

- [표]모멘트--------------------------------------------------<11>

- [그래프]모멘트----------------------------------------------<12>

▪ 양단 단순지지보

- [표]집중하중------------------------------------------------<13>

- [그래프]집중하중--------------------------------------------<13, 14>

- [표]모멘트--------------------------------------------------<14>

- [그래프]모멘트----------------------------------------------<15>

본문내용

금이 반대방향으로 돌아가므로 측정숫자를 역으로 잘 센다.
ⅲ)게이지의 눈금이 돌아가는 속도가 빠르므로 추를 천천히 올려놓아 바늘의 회전을
놓치지 않도록 주의한다.
ⅳ)토크를 가할 때 아래추의 무게를 상쇄시키기 위한 위의 추를 올려놓았다가 회수할때는 그 순서를 역순으로 한다.
ⅴ)1번 게이지를 측정하는 사람은 위의 상쇄추를 올려놓을 때 추가 떨어지면 부상을 입을 수 있으므로 이에 유의한다.
6. 처짐량 공식 유도
7.실험결과
1) 양단 고정 지지보
◎ 집중하중(단위: mm)
추의 무게
Gauge
실험값
이론값
오차율
5N
1
-0.56
-0.518
-8.1
2
-1.23
-1.217
-1.1
3
-0.825
-0.847
2.6
10N
1
-1.145
-1.035
-10.6
2
-2.51
-2.433
-3.2
3
-1.675
-1.695
1.2
15N
1
-1.7
-1.553
-9.5
2
-3.63
-3.650
0.5
3
-2.45
-2.542
3.6
20N
1
-2.3
-2.07
-11.1
2
-4.81
-4.866
1.2
3
-3.25
-3.389
4.1
25N
1
-2.67
-2.588
-3.2
2
-5.76
-6.083
5.3
3
-3.935
-4.237
7.1
◎ 모멘트 (단위: mm)
추의 무게
Gauge
실험값
이론값
오차율
5N
1
-0.14
-0.045
-211.1
2
-0.38
-0.181
-109.9
3
-0.18
-0.088
-104.5
10N
1
-0.23
-0.09
-155.6
2
-0.67
-0.362
-85.1
3
-0.31
-0.176
-76.1
15N
1
-0.36
-0.135
-166.7
2
-0.92
-0.542
-69.7
3
-0.46
-0.264
-74.2
20N
1
-0.57
-0.180
-216.7
2
-1.37
-0.723
-89.5
3
-0.64
-0.352
-81.8
25N
1
-0.68
-0.225
-202.2
2
-1.65
-0.904
-82.5
3
-0.75
-0.44
-70.5
2) 양단 단순 지지보
◎ 집중하중(단위: mm)
추의 무게
Gauge
실험값
실험값 평균
이론값
오차율
5N
1
-1
-0.73
-0.68
-0.803
-3.624
77.8
2
-1.86
-1.5
-1.42
-1.593
-5.603
71.6
3
-1.7
-1.4
-1.35
-1.483
-4.324
65.7
10N
1
-1.5
-1.2
-1.23
-1.31
-7.248
81.9
2
-2.95
-2.57
-2.56
-2.693
-11.206
76.0
3
-2.81
-2.5
-2.5
-2.603
-8.647
69.9
15N
1
-1.59
-1.54
-1.5
-1.543
-10.872
85.8
2
-3.48
-3.38
-3.34
-3.4
-16.81
79.8
3
-3.4
-3.36
-3.35
-3.37
-12.971
74.0
20N
1
-1.78
-1.79
-1.78
-1.783
-14.496
87.7
2
-3.95
-3.95
-3.98
-3.96
-22.413
82.3
3
-4
-4
-4.02
-4.006
-17.294
76.8
25N
1
-1.98
-1.98
-1.97
-1.976
-18.2
89.1
2
-4.5
-4.48
-4.48
-4.486
-28.016
84.0
3
-4.65
-4.63
-4.63
-4.636
-21.618
78.6
◎ 모멘트 (단위: mm)
추의 무게
Gauge
실험값
실험값 평균
이론값
오차율
5N
1
-0.27
-0.21
-0.21
-0.23
-0.218
-5.5
2
-0.55
-0.41
-0.42
-0.46
-0.458
-0.4
3
-0.39
-0.3
-0.26
-0.316
-0.332
4.8
10N
1
-0.3
-0.29
-0.27
-0.286
-0.435
34.3
2
-0.71
-0.68
-0.75
-0.713
-0.916
22.2
3
-0.5
-0.47
-0.5
-0.49
-0.665
26.3
15N
1
-0.36
-0.29
-0.35
-0.333
-0.653
49.0
2
-0.99
-0.83
-0.99
-0.936
-1.374
31.9
3
-0.70
-0.6
-0.67
-0.656
-0.997
34.2
20N
1
-0.54
-0.56
-0.54
-0.546
-0.871
37.3
2
-1.2
-1.25
-1.2
-1.216
-1.833
33.7
3
-0.83
-0.85
-0.83
-0.836
-1.33
37.1
25N
1
-0.63
-0.62
-0.53
-0.593
-1.089
45.5
2
-1.44
-1.46
-1.38
-1.426
-2.29
37.7
3
-1.02
-1.02
-0.97
-1.003
-1.661
39.6
<결론>
8. 결론 및 고찰
양단 고정 지지보와 양단 단순 지지보에 각각 집중하중과 모멘트를 가하는 실험을 한 결과 양단 고정지지보의 집중하중을 가하였을 때는 이론값과 다소 적게 나타나는 오차율을 보였으며 선형의 그래프를 띄고 있는 양상에 매우 가까운 결과를 보였다. 반면에 모멘트를 가하였을때는 최대 -200%가 넘는 아주 큰 오차율을 보였으며 그래프는 중간에 굴곡이 큰 선형과는 전혀 다른 모습을 보였다. 양단 단순지지보는 집중하중을 가하였을 때가 모멘트를 가하였을 때보다 큰 오차를 보였으며 그래프는 약간의 굴곡을 보이는 비선형을 띄었다.
양단 단순 지지보에 작용한 모멘트로 인한 처짐의 그래프는 중간중간의 굴곡을 띄는 선형에서 약간 벗어난 양상을 띄었다.
양단 고정지지보에 모멘트를 가하여 생기는 처짐은 그 처짐값의 크기가 아주 작다. 따라서 외부에서 받는 영향에 더 크게 반응 하게 된 것으로 생각된다.
집중하중을 가하였을 때 양단 고정지지보가 양단 단순 지지보보다 오차율이 작은 원인은 양단이 고정되어 처짐이 생겨서 처짐값이 멈춰 평형상태를 이루는데 걸리는 시간이 더 짧기 때문인 것으로 생각된다.
처짐의 그래프는 처음에는 상당히 이론값과 유사한 값을 띄면서 점점 오차가 크게 생기는 것을 확인 할 수 있다. 이는 모멘트 작용점에서 멀어질수록 처짐이 평형상태에 도달하는데 걸리는 시간이 길기 때문인 것으로 생각된다.
9. 참고자료
<재료역학, James M. Gere, 599P, 보의 처짐>

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