비틀림 실험보고서

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비틀림 실험보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

서 론

　Ⅰ. 실험목적………………………………………………2
　　ⅰ. 실험일시
　　ⅱ. 실험장소
　　ⅲ. 실험환경

　Ⅱ. 실험이론………………………………………………3
　　ⅰ. 이론적 해석
　　ⅱ. 용어정리

본 론

　Ⅲ. 실험장치………………………………………………16
　　ⅰ. 비틀림 측정장치 (STR 6)
　　ⅱ. 척 렌치
　　ⅲ. 봉 시편(강제, 황동)

　Ⅳ. 실험방법………………………………………………18

　Ⅴ. 실험시 유의사항…………………………………… 18

결 론

　Ⅵ. 실험결과………………………………………………19
　　ⅰ. 데이터 이론값
　　ⅱ. 데이터 실험값
　　ⅲ. 이론 - 실험 비틀림 각 오차
　　ⅳ. 그래프

　Ⅶ. 고찰……………………………………………… 25

본문내용

길이(L)

전단탄성계수(G)

단면적(A)
<>
극관성
모멘트(J)
<
>
TL
<>
J
<>
1.0
0.05
0.073
0.5
38.0
7.55
9.07
0.025
6.62
2.0
0.10
0.145
0.5
38.0
7.55
9.07
0.050
13.15
3.0
0.15
0.218
0.5
38.0
7.55
9.07
0.075
19.77
4.0
0.20
0.290
0.5
38.0
7.55
9.07
0.100
26.30
5.0
0.25
0.363
0.5
38.0
7.55
9.07
0.125
32.92
3. 중공 황동
힘(F)

토크(T)

비틀림각()

길이(L)

전단탄성계수(G)

단면적(A)
<>
극관성
모멘트(J)
<
>
TL
<>
J
<>
1.0
0.05
0.068
0.5
38.0
6.03
9.65
0.026
6.56
2.0
0.10
0.136
0.5
38.0
6.03
9.65
0.051
13.12
3.0
0.15
0.205
0.5
38.0
6.03
9.65
0.075
19.78
4.0
0.20
0.273
0.5
38.0
6.03
9.65
0.099
26.34
5.0
0.25
0.341
0.5
38.0
6.03
9.65
0.125
32.90
ⅱ. 데이터 실험값
1. 중실 강제
힘(F)

토크(T)

비틀림각()

길이(L)

전단탄성계수(G)

단면적(A)
<>
극관성
모멘트(J)
<
>
TL
<>
J
<>
1.0
0.05
0.041
0.5
79.6
8.04
10.29
0.025
4.22
2.0
0.10
0.078
0.5
79.6
8.04
10.29
0.051
8.02
3.0
0.15
0.115
0.5
79.6
8.04
10.29
0.075
11.83
4.0
0.20
0.149
0.5
79.6
8.04
10.29
0.100
15.33
5.0
0.25
0.186
0.5
79.6
8.04
10.29
0.125
19.14
2. 중실 황동
힘(F)

토크(T)

비틀림각()

길이(L)

전단탄성계수(G)

단면적(A)
<>
극관성
모멘트(J)
<
>
TL
<>
J
<>
1.0
0.05
0.112
0.5
38.0
7.55
9.07
0.025
10.16
2.0
0.10
0.203
0.5
38.0
7.55
9.07
0.050
18.41
3.0
0.15
0.288
0.5
38.0
7.55
9.07
0.075
26.12
4.0
0.20
0.379
0.5
38.0
7.55
9.07
0.100
34.37
5.0
0.25
0.477
0.5
38.0
7.55
9.07
0.125
43.26
3. 중공 황동
힘(F)

토크(T)

비틀림각()

길이(L)

전단탄성계수(G)

단면적(A)
<>
극관성
모멘트(J)
<
>
TL
<>
J
<>
1.0
0.05
0.095
0.5
38.0
6.03
9.65
0.026
9.17
2.0
0.10
0.173
0.5
38.0
6.03
9.65
0.051
16.69
3.0
0.15
0.247
0.5
38.0
6.03
9.65
0.075
23.84
4.0
0.20
0.325
0.5
38.0
6.03
9.65
0.099
31.36
5.0
0.25
0.403
0.5
38.0
6.03
9.65
0.125
38.89
ⅲ. 이론 - 실험 비틀림 각 오차
1. 강제 중실
이론 비틀림각
()
실험 비틀림각
()
오차율 (%)
0.031
0.041
32
0.061
0.078
28
0.091
0.115
26
0.122
0.149
22
0.153
0.186
21
2. 황동 중실
이론 비틀림각
()
실험 비틀림각
()
오차율 (%)
0.073
0.112
53
0.145
0.203
40
0.218
0.288
32
0.290
0.379
31
0.363
0.477
31
3. 황동 중공
이론 비틀림각
()
실험 비틀림각
()
오차율 (%)
0.068
0.095
40
0.136
0.173
27
0.205
0.247
20
0.273
0.325
19
0.341
0.403
18
ⅳ. 그래프
1. 강제중실 - 황동중실 - 황동중공
2. 강제중실 이론값 - 실험값
3. 황동중실 이론 - 실험
4. 황동중공 이론 - 실험
Ⅶ. 고찰
이번 실험에서는 재질와 형태가 다른 강제 중실봉과 황동 중실봉, 황동 중공봉에
일정한 크기의 토크(T)를 가하였을 때, 그에 따른 실험을 통해 비틀림 각, 비틀림
응력과 전단변형과의 관계, 비틀림 모멘트와 비틀림 각 과의 관계 등을 통해 비틀림
전단에 대한 재료의 성질 알아봄으로서 실험값과 이론값의 오차와 그 이유에 대해서
알아보았다.
이 실험을 통해 토크가 커질수록 비틀림 각이 증가하는 것을 알 수 있었고 토크를
증가 시키면서 TL과 Jθ의 관계를 알 수 있었다. 그래프를 그려서 관찰한 결과 Jθ
가 커질수록 TL이 증가 하는 것을 알 수 있었고 황동봉이 강제봉에 비해 그 변화
가 크다는 것을 알 수 있었다. 또한, 황동 중실봉과 중공봉의 강도 비교를 통해
중공봉이 중실축 보다 비틀림 강도가 크다는 것을 알 수 있었고 비틀림 각의 이론
값과 실험값을 비교하여 오차를 비교해 볼 수 있었다. 황동봉이 강제봉에 비해 실
험오차가 컸고 중공봉에 비해 중실봉의 오차가 큰 것을 볼 수 있었다.
실험 오차의 영향 인자들로는 시편의 반복된 사용으로 인한 영향, 봉의 처짐, 실
험 미숙 등이 있다.
여러차례 실험을 하였던 시편이기 때문에 휘어져 있어 길이에 따른 단면이 균일하
지 않아 극관성모멘트에 영향을 주었고 황동 봉의 중실과 중공에서 시편단면의 지
름값이 같지 않아 비교하는데 차이가 있었을 것이다. 중공축을 고정시킬 때에도
고정하는데 있어 힘을 많이 가했는데 이때 시편이 변형되어 오차가 있었을 것이라
생각한다. 또한, 이번 실험에서 토크가 0일때의 값을 측정하지 않았는데 실험의
오차값이 토크가 커지면서 오차값이 줄어드는 것으로 보았을 때 토크가 0일 때
비틀림 각이 0이어여 하지만 그렇지 않아 큰 오차를 발생시킨 것으로 보인다.

키워드

비틀림,   비틀림 실험,   비틀림 작용,   토크,   비틀림 시험,   비틀림 각,   비틀림 측정장치