기계제작실험 단순보의 처짐

소개글

기계제작실험 단순보의 처짐에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 내용

3. 실험관련 이론

4. 실험장치 및 방법

5. 실험결과 및 고찰

6. 결론

7. 참고 문헌

본문내용

)을 측정하고, 중심과 측정하고자 하는 지간구간을 표시한다.
3
단순보(BS-R1)에 표시한 구간과 지간을 일치시킨다.
4
지간과 하중(P)까지의 거리를 측정하고 처짐을 측정할 구간에 변위계을 설치하고 그 거리를 잰다. 단순보의 초기하중을 각 각 다르게 4번 측정하여 반력과 처짐량을 확인하다.
표 1. 실험 과정
5. 실험결과 및 고찰
1) 실험 결과
실험체
BS-R2(AI)
I (cm4)
　640
E (N/cm2)
7063200
지간길이
L(cm)
측정위치
x(cm)
하중,P
(N)
편차
길이
a(cm)
단면적
B(cm)
단면적
H(cm)
실측치
B
(N)
(N)
(mm)
47.00
21.50
23.74
34.00
1.50
0.80
-6.82
-17.48
0.82
1
47.12
34.00
1.50
0.80
-13.52
-34.69
1.63
2
70.56
34.00
1.50
0.80
-20.21
-51.97
2.45
3
93.04 　
34.00
1.50
0.80
-26.65
-68.56
3.23
4
표 2. 실험결과1
실험체
BS-R2(AI)
I (cm4)
　2250
E (N/cm2)
7063200
지간길이
L(cm)
측정위치
x(cm)
하중,P
(N)
편차
길이
a(cm)
단면적
B(cm)
단면적
H(cm)
실측치
H
(N)
(N)
(mm)
47.00
21.50
46.60
34.00
0.80
1.50
-13.34
-34.49
0.48
1
89.27
34.00
0.80
1.50
-25.51
-66.12
0.93
2
26.40
34.00
0.80
1.50
12.80
13.10
0.58
3
표 3. 실험결과2
2) 실험 이론값
실험체
BS-R2(AI)
I (cm4)
　640
E (N/cm2)
7063200
지간길이
L(cm)
측정위치
x(cm)
하중,P
(N)
편차
길이
a(cm)
단면적
B(cm)
단면적
H(cm)
실측치
B
(N)
(N)
(mm)
47.00
21.50
23.74
34.00
1.50
0.80
-6.57
-17.17
0.82
1
47.12
34.00
1.50
0.80
-13.03
-34.09
1.63
2
70.56
34.00
1.50
0.80
-19.52
-51.04
2.44
3
93.04 　
34.00
1.50
0.80
-25.73
-67.31
3.22
4
표 4. 이론결과1
실험체
BS-R2(AI)
I (cm4)
　2250
E (N/cm2)
7063200
지간길이
L(cm)
측정위치
x(cm)
하중,P
(N)
편차
길이
a(cm)
단면적
B(cm)
단면적
H(cm)
실측치
H
(N)
(N)
(mm)
47.00
21.50
46.60
34.00
0.80
1.50
-12.89
-33.71
0.46
1
89.27
34.00
0.80
1.50
-24.69
-64.58
0.88
2
26.40
34.00
0.80
1.50
-7.30
-19.10
0.26
3
표 5. 이론결과2
3) 고찰(추가 목표)
실험 조건을 바탕으로 실험을 진행하여 실험 결과와 이론값을 위와 같이 정리하였다. 이러한 결과를 바탕으로 실험에 대한 결과 분석을 수행하여 실험의 타당성과 오차의 원인 등을 알아볼 것이다.
이론값 과 실험값의 결과 비교
하중
23.74N
47.12N
70.56N
93.04N
실험값(처짐)
0.82
1.63
2.45
3.23
이론값(처짐)
0.82
1.63
2.44
3.22
오차율
0%
0%
0.41%
0.31%
표 6. 오차율 비교값( )
하중
46.6N
89.27N
실험값(처짐)
0.48
0.93
이론값(처짐)
0.46
0.88
오차율
4.3%
5.7%
표 7. 오차율 비교값( )
그림 8. 하중과 처짐량 관계 그래프
※ 단면 2차계수가 인 단순보를 측정 실험 중에 90N 이상의 힘이 가해져서 힘의 한계 수치 이상으로 3번째 실험이 정상적으로 이루어지지 않아서 오차율을 비교하지 않았다.
1
곧은자로 측정한 지간의 거리가 정확하지 않다.(곧은자도 교정하지 않음)
2
단순보를 고정할 때 정확한 반력 위치에 고정하지 않았다.
3
단순보에 접촉시키는 하중계가 실험값에 영향을 주었다.
4
단순보에 접촉시키는 변위계의 위치를 정확하게 조정하지 않았다.
5
센서 오류와 반응문제에서 오차율이 발생했을 것이다.
표 8. 오차의 원인
위와 같은 실험을 해본 결과 단면 보는 I형 단면 보와 기본적인 사각형 단면 보를 비교해봤을 때 단면 2차 계수차이가 크지 않아 작용 받는 힘이 비슷하다. 경제적 효율성으로 따져 봐도 기본적인 사각형 단면 보와 비슷한 효과를 내기 때문에 I형 단면 보를 구조 재료에 많이 활용한다.
6. 결론
단순보의 처짐 실험을 바탕으로 보의 단면에 따른 처짐량과 단면2차 계수에 대해서도 파악할 수 있는 방법을 직접 실행에 옮겨보았다. 하지만 그 과 정속에서 여러 가지 오차의 원인 포함되었을 것이라는 실험 결과를 바탕으로 다시 한 번 생각해보았다. 이러한 오차의 원인들을 종합하여 개선 및 적용하여 더 나은 실험 결과를 도출할 수 있을 것이라는 개선안도 떠올렸다. 단순보의 처짐 실험은 구조물의 허용 처짐량의 한계점을 결정하고, 부정정 구조물을 계산한 결과가 공학적인 설계에 적용 가능성이 뛰어난 실험인 것을 알 수 있다.
추가 목표
하중의 크기와 위치에 따라서 처짐량은 비례한다. 그 이유는 위와 같이 실험한 결과값으로 하중의 크기가 커지면 처짐량이 증가하는 것을 볼 수가 있다. 또한 이론적 증명으로도 지간 거리와 하중의 크기 증가하면 처짐량도 같이 증가하는 것을 볼 수가 있다.
7. 참고 문헌
[1] 처짐, 평행방정식, 단면계수 정의 및 공식검색 :
http://terms.naver.com/, https://bit.ly/2Pa0RN3 (경남대 e-class 주소)
[2] 단순보의 처짐 이론 : https://bit.ly/2Pa0RN3
[3] 그림 2. 그림 3. 이미지 : http://www.google.co.kr/
[4] 실험결과 값 : https://bit.ly/2Pa0RN3
[5] 하중과 처짐 관계 그래프 : 매트랩 이용

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기계제작실험,   단순보의 처짐,   보의 처짐