좌굴 실험(BUCKLING TEST)

목차

1. 실험 목적

2. 실험 장치

3. 이론

4. 과제
1). Steel, Aluminum, Brass에 대한 Young's moudulus의 이론값과 실험결과 값을 예측하라.
2) Steel의 임계좌굴하중을 예측하라.(이론값과 비교)
3) 재료(steel)가 편심하중을 받을때의 좌굴 양상은 어떠한가. (편심이 없을때와 편심이 커질 때)
4) Southwell plot Method은 왜 사용하는가?

5. 고찰

본문내용

력이 된다. 위의 그래프에서는 그래프의 기울기가 작은순에서 큰순으로 나열해 보면 양단 고정, 한쪽고정한쪽핀, 양단 핀 조인트 순으로 나열이 되었다.
5. 고찰
좌굴에 관련된 실험이었다. 인장 실험, 비틀림 실험, 좌굴실험이 이루가 하는 재료(steel, aluminum, brass)의 물성 즉, 영률을 구하는 실험이다. 인장실험은 시편을 잡아당겨서 하중에 따른 변형을 측정해서 구하는 방법이고, 비틀림 실험은 시편을 비틀어서 토크에 따른 각변위량을 측정하는 것이었다. 우리는 이번 실험에서 시편에 좌굴을 주어서 임계 좌굴하중값을 찾아내어 영률을 구하는 방법을 이용하였다.
좌굴은 주로 교량이나 다리의 지지대, 또는 건축물에서 찾아 볼 수 있는 현상이다. 즉, 다리의 수직방향으로 압축하중이 걸리면 어느 이상의 하중이 걸리면 다리의 보가 구부러지는 현상을 찾아 볼수 있다. 이런 현상은 건축물에서 중요한 역할을 한다. 즉, 임계하중이상의 하중을 건축물이 받게 되도록 설계되었다면 그 건축물의 기둥은 좌굴을 일으키게 되고 결국 쓰러지게 된다. 결국 우리가 재료에서 알아야 하는 특성은 각가지 특성에 대해서 임계 좌굴값은 알아내는 것이 중요하다. 우리는 실험을 통해서 이론식이 어느 정도 정확한지 알아보았다. 다음 식을 보자.
- 양단조인트일 경우 :
- 양단 고정일 경우 :
- 한쪽 핀, 한쪽 고정인 경우 :
여기의 식을 살펴보면 양단고정일 경우에는 양단조인트의 4배의 임계좌굴하중값을 갖고, 한쪽핀, 한쪽고정일경우에는 양단조인트의 2.046배의 임계좌굴하중값을 갖는다.
우리는 알루미늄과 황동 철의 임계하중값을 알아내는 실험을 하여 위의 이론식과 비슷한 경향을 보인다는 알 수 있었다. 또한 철의 경우에는 편심하중을 작용하여 편심을 작용하지 않았을때와 그 좌굴의 양태를 살펴보았다. 결과적으로 편심하중을 작용할때에는 좌굴이 더 잘 일어난다는 것을 알 수 있었다.
오차의 요인에 대해 상각해 보았다.
첫째로 시편이 소성 변형이 가해 있었다는 것이다. 여러번의 실험으로 한쪽 방향으로 구부러져 있어서 재료의 물성이 변해 버렸다.
둘째로, 시편의 길이의 측정에 있다. 이것은 자를 이용하여 눈으로 측정을 하였기 때문에 측정시 오차가 존재할 것이다.
셋째로, 영점조정 및 계측의 오차가 있다. 이것은 영점이 제데로 맞추어졌는지, 정확히 임계값에 도달했는지 사람의 감각에 의존해야 하기 때문에 그 오차가 떨어질 수밖에 없다.

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좌굴 실험(BUCKLING TEST),   실험목적,   실험장치,   이론,   과제,   고찰