기계공학 비대칭휨과 전단중심 실험레포트

소개글

기계공학 비대칭휨과 전단중심 실험레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론
1) 실험목적
2) 실험이론
(1) 2차 관성모멘트
(2) 전단 중심

2. 본론
1) 실험장치
2) 실험방법

3. 결론
1) 실험 결과
(1) 실험값
(2) 이론값 계산
2) 실험 요약
(1) 이론값과 실험값 비교
(2) 실험값 및 이론값 비교 그래프
3) 결과분석 및 고찰
-참고자료

본문내용

헤드
각도
하중
(g)
U
V
실험값
이론값
오차율(%)
실험값
이론값
오차율(%)
67.5°
0
0.00
0.00
-
0.00
0.00
-
100
-0.32
-0.36
-11.11
-0.05
0.01
600.00
200
-0.70
-0.72
-2.78
-0.04
0.02
300.00
300
-1.19
-1.08
-10.19
0.00
0.03
100.00
400
-1.65
-1.44
-14.58
0.04
0.03
33.33
500
-2.22
-1.80
-23.33
0.10
0.04
150.00
90°
0
0.00
0.00
-
0.00
0.00
-
100
-0.22
-0.40
-45.00
-0.11
-0.08
-37.50
200
-0.63
-0.80
-21.25
-0.11
-0.16
-31.25
300
-1.13
-1.19
-5.04
-0.18
-0.23
-21.74
400
-1.61
-1.59
-1.26
-0.21
-0.31
-32.26
500
-2.13
-1.99
-7.04
-0.25
-0.39
-35.90
112.5°
0
0.00
0.00
-
0.00
0.00
-
100
-0.72
-0.49
-46.94
-0.18
-0.09
-100.00
200
-1.22
-0.98
-24.49
-0.18
-0.18
0.00
300
-1.33
-1.47
-9.52
-0.25
-0.27
-7.41
400
-1.85
-1.96
-5.61
-0.35
-0.36
-2.78
500
-2.32
-2.46
-5.69
-0.42
-0.45
-6.67
헤드
각도
하중
(g)
U
V
실험값
이론값
오차율(%)
실험값
이론값
오차율(%)
135°
0
0.00
0.00
-
0.00
0.00
-
100
-0.57
-0.55
-3.64
-0.01
-0.02
-50.00
200
-1.18
-1.10
-7.27
-0.23
-0.03
-666.67
300
-1.57
-1.65
-4.85
-0.34
-0.05
-580.00
400
-2.00
-2.20
-9.09
-0.40
-0.07
-471.43
500
-2.69
-2.75
-2.18
-0.54
-0.09
-500.00
157.5°
0
0.00
0.00
-
0.00
0.00
-
100
-0.68
-0.52
-30.77
-0.13
0.07
285.71
200
-1.24
-1.04
-19.23
-0.05
0.14
135.71
300
-1.65
-1.56
-5.77
-0.21
0.22
195.45
400
-2.20
-2.08
-5.77
-0.28
0.29
196.55
500
-2.84
-2.60
-9.23
-0.35
0.36
197.22
180°
0
0.00
0.00
-
0.00
0.00
-
100
-0.81
-0.43
-88.37
0.01
0.09
88.89
200
-1.43
-0.86
-66.28
-0.03
0.19
115.79
300
-1.76
-1.28
-37.50
-0.01
0.28
103.57
400
-2.27
-1.71
-32.75
0.01
0.37
97.30
500
-3.32
-2.14
-55.14
0.00
0.46
100.00
전단중심(mm)
실측값
이론값
오차율
(%)
실측값
이론값
오차율
(%)
실측값
이론값
오차율
(%)
1.37
1.14
20.18
0.89
0.8
11.25
3.33
-9.12
-136.51
실험값 및 이론값 비교 그래프
결과분석 및 고찰
각도와 무게에 따른 처짐량 비교
이번 실험은 재료역학에서 배웠던 내용이 심화된 비대칭 단면을 가진 외팔보의 처짐량에 대한 실험값과 이론값을 비교하고 전단중심을 찾는 데에 목적이 있다. 먼저, U의 실험값을 살펴보면 하중이 증가할수록 처짐량이 증가한다는 것을 알 수 있다. 또한 하중500g을 기준으로 하면, 헤드각도가 90°일 때 처짐량이 -2.13mm로 가장 작게 나왔고 180°일 때 -3.32mm로 가장 크게 나왔다. 다음으로 V의 실험값을 살펴보면, V값 또한 하중이 증가함에 따라 처짐량도 증가함을 알 수 있다. 똑같이 하중 500g을 기준으로 두면, 헤드각도가 180°일 때 처짐량이 0으로 가장 작게 나왔고 135°일 때 -0.54mm로 가장 크게 나왔다. 이론적으로 봤을 때는 U에선 67.5°, 0°일 때 각각 최솟값과 최댓값이 나오고, V에선 0°, 180°일 때 각각 최솟값과 최댓값이 나오지만, 이번 실험에서는 이론값과 다소 차이가 나게 측정되었다.
실험값과 이론값 비교
실험값과 이론값을 비교한 표와 그래프를 참고하면, U에서는 오차가 작게 나오고, V에선 오차가 대체적으로 크게 나온 것을 확인할 수 있다. [Table 7]을 참고하면 특히 헤드각도가 135°일 때 V값의 오차가 크게 나왔다는 사실을 알 수 있다. 그래프의 개형은 U에서는 거의 유사하고, V에서도 대부분 비슷하지만 헤드각도가 157.5°일 때 그래프의 모양에 다소 차이가 났다.
오차 발생 시 원인 분석
오차가 크게 발생된 이유로는 첫 번째로, 이론적으로는 보에 하중을 가하지 않을 때는 보는 휘어 있지 않은 상태여야 하지만 실제 실험에서는 하중을 걸기 위한 받침이 보에 걸려있었고, 하중을 가하기 전에 이미 보는 처져 있는 상태에서 실험을 했으므로 오차가 생겼을 것이다. 두 번째 이유는 아래로 쳐졌을 때의 쳐짐량을 측정하는 게이지가 디지털방식이 아닌 아날로그방식이기 때문에 눈으로 정확히 읽는 것이 불가능하여 오차가 발생했다. 세 번째로, 실험이 끝날 때마다 게이지의 영점을 맞추는 과정에서 계속 영점을 벗어나 정확한 쳐짐량을 구할 수 없었다. 실험이 끝날 때마다 보를 휘어지지 않은 새 보로 교체해서 실험을 진행하였다면 비용과 시간은 더 들었겠지만, 보다 정확한 실험값을 얻을 수 있었을 것이라고 생각한다.
참고문헌
www.hanbat.ac.kr/lecture/backup/198310040510042A/10-3(%C1%A67%C0%E5%BA%F1%B4%EB%C8%DA-3).ppt

키워드

기계공학실험,   전단중심,   실험레포트,   재료 시험,   비대칭 휨,   비대칭휨과 전단중심