구조실험, 휨모멘트에, 의한 변형율 실험(STR5)

소개글

구조실험, 휨모멘트에, 의한 변형율 실험(STR5)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

■ 실험 이론
1. 실 험 목 적
2. 실험의 종류
3. 실험 기초 이론
4. 실험 장비 구성(STR5)

■ 실험 방법

■ 실험 결과

■ 고 찰

■ 첨부 자료
#1. 개별 실험자료

본문내용

립축
17.5Nm일때 y = -0.0613x + 12.225
35Nm일때 y = -0.0773x + 12.166
52.5Nm일때 y = -0.1028x + 12.196
70Nm일때 y = -0.1499x + 12.172
87.5Nm일때 y = -0.3061x + 12.138 그러므로 y = 12.19 mm
이론값에 의한 중립축
(38.1 × 38.1 × 19.05) - (31.7 × 31.7 × 22.25) / (38.1 × 38.1) - (31.7 × 31.7) = 11.85 mm
100N의 힘을 가할 때
Mmax = 100N × 0.175m = 17.5Nm
실험중립축 = 12.19mm, I = (38.1 × 38.13) - (31.7 × 25.33) = 132812.75mm4
압축σc = (17.5Nm × 0.0259m) / (13.28 × 10-8m4) = 3.413 × 106N/m2
인장σt = (17.5Nm × 0.0122m) / (13.28 × 10-8m4) = 1.608 × 106N/m2
압축력 E = (3.413 × 106N/m2) / 88 × 10-6 = 38.7GN/m2
인장력 E = (1.608 × 106N/m2) / 39 × 10-6 = 41.2GN/m2
∴ E = (38.7GN/m2 + 41.2GN/m2) / 2 = 39.95GN/m2
■ 실험고찰
4조 : 단순보의 휨모멘트에 의해서 발생되는 변형율(휨응력)이 중립축과의 거리에 EK라 어떻게발생하는지 그리고 이러한 시험으로부터 중립축(또는 도심) 변형률 EH는 휨응력 과의 관계를 알아보기 위하여 위 같은 실험을 하였습니다. 실험에서와 같이 하중(P)을 100N, 200N, 300N, 400N, 500N으로 증가시켜서 각 스트레인 게이지를 측정하여 기록하고, 이결과를 통하여 휨모멘트와 변형율과의 상관관계 그래프를 작성하였습니다.
중립축을 기준으로 윗부분은 압축응력, 아랫부분은 인장응력이 발생하는 것은 실험을 통해 알수 있었습니다. 그 결과 하중이 증가할수록 변형율(ε)은 커졌고, 또한 중립축으로부터 거리가 멀어질수록 변형율(ε)이 커진다는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었습니다. 이번실험을 통해서 하중(P)의 증가와 중립축에서의 거리가 멀어질수록 변형이 더 일어남을 알 수 있었습니다. 물론 실험과 이론과의 오차는 있었지만 변형률과의 관계를 알수 있는 실험 이었습니다.
중립축의 거리는 이론에서는 11.85mm였으나 실험을 한 결과 12.19mm로 오차가 발생하였습니다. 탄성계수는 응력(σ)과 변형율(ε)을 관계로 역계산하여 39.95GN/m2 계산값이 나왔습니다.
이번 실험을 통해 구조역학의 휨모멘트와 관련한 변형율과 하중에 따른 변형의 크기관계 또한 알 수 있었고, 실험장비의 오류로 어려움이 있었습니다. “0”점 조정의 어려움이 있었고 처음에는 “0”조정 없이 실험 하였으나 차후 여러 자료들을 찾아보고 공부하여 “0”조정을 가정하여 실험의 결과를 도출하였습니다. 실험에 대한 기본적인 지식과 실험기구, 실험 방법등을 정확히 숙지하지 못하고 실험을 하게 되어 만은 시간을 지체하게 되었고, 오랜 실험 끝에 결국에는 결과를 찾는데 가능하게 되었습니다. 실험의 준비와 실험전의 공부가 필요하다는 것을 알게 되었습니다. 이론으로만 알고 있었던 것은 실험을 통해 알수 있었던 것 같고 앞으로는 이런 실험을 할 때 미리 자료를 준비해야겠다고 생각했습니다.
■ 참고문헌/자료
-『재료역학 6판』 인터비전, James M. Gere
-『구조역학』, 구미서관, 조효남
-『변형도로 배우는 구조역학 『ITC아이티씨』, 심재수
-『기계금속 재료학 『남향문화』, 청문각
■ 첨부자료
#1. 개별 실험자료

키워드

구조역학,   휨모멘트,   휨모멘트에 의한 병형률 실험,   구조실험,   변형률