비틀림각 실험 - 기계공학실험과목 A+자료

소개글

비틀림각 실험 - 기계공학실험과목 A+자료에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험방법
4. 결과
5. 고찰

본문내용

역시 토크가 증가 할수록 비틀림각이 증가하였다. T는 증가 하지만 원래 이론상으로는 J값이 일정해야 한다. 그런데 이번 실험에선 J가 자꾸 변했고, 심지어 하중이 1.0N이상으로 증가할땐 J값이 급격히 증가 함을 보였다. 그래서 내경의 네제곱이 음수로 나와 내경을 구할 수 없었다.
세 번째 실험에서는 길이가 0.45m일 때 비틀림 각이 중간에 감소하긴 했지만 대체적으로 길이가 증가 할수록 비틀림 각이 증가함을 보였다. 이것을 통해 토크 값은 비틀림각은 L값에 비례한다 라는 걸 유추 할 수 있다. 이 세 실험을 통해 정리해보면, 비틀림각은 ‘황동축의 길이와 토크에 비례한다‘ 라는 것이다.
비틀림 각을 알아본 이번 실험은 굉장히 오차가 많이 발생했다. 장치에 나온 전단탄성계수는 79600000000이였지만 측정을 통해 구한 평균 전단탄성계수는 21769898550 였다. 그래서 오차는 72.65%가 나왔다. 심지어 두 번째 실험에선 내경 값이 일정하기는커녕, 음수 값이 나와 구하지도 못했고, 세 번째 실험에선 길이가 증가하는데 중간에 비틀림 각이 증가하다가 감소하는 등의 이론에 엇나가는 실험값이 나왔다. 이런 오차의 이유는,
위에 사진처럼 황동 중실축, 중공축 모두 많이 휘어 있었다는 것이다. 아마 전에 실험 했던 조에서 황동축을 고정시킨 상태에서 무리하게 힘을 주어서, 휘게 된거같다. 이게 비틀림각 측정에 중요 한 부분이었을텐데, 오차에 많은 영향을 끼친 것으로 보인다. 그리고 황동을 고정하는 부분에서도 오차의 원인인데, 황동을 얼마나 세게 고정시키냐에 따라 비틀림각도가 계속 변했다. 그래서 한사람이 계속 황동축을 고정시켜주는 작업을 했는데, 이 부분에 있어서도 사람이 주는 힘은 계속 변하기 때문에 일정한 힘으로 고정시키지 못했다. 센서가 망가질까봐 축을 세게 조이지 못한 부분도 황동축을 일정한 힘으로 고정시키지 못한데 영향을 주었다. 그리고 Digital로 표시된 힘의 단위가 ‘0.1N’ 이라서 정확한 하중을 맞추지 못했다. 예를 들어 분명 비틀림 각을 높이는데 힘이 잠깐이지만 하중값은 계속 같은 결과값을 보이는 등. 여러 가지 복합적인 오차의 발생원인 으로 인해 큰 오차가 발생했다. 이 실험에서 중실축과 중공축에서 비틀림각의 차이, 팔이 길이에 따른 비틀림 각차이, 하중에 따른 비틀림 각차이를 확인했는데, 설계 과정에서 재료를 선정할 때 비틀림각도 고려해서 설계가 이루어 져야 한다는 걸 알게 되었다

키워드

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