목차
1. 실험 목적
2. 실험 내용 및 이론적 배경
3. 실험 장치 및 방법
4. 실험 결과 및 고찰
5. 결론
2. 실험 내용 및 이론적 배경
3. 실험 장치 및 방법
4. 실험 결과 및 고찰
5. 결론
본문내용
용에서의 그림과 같은 (2-2참조) 실험 장치를 설치한다.
② 스트레인게이지 외팔보의 수직과 실험 장치의 수평이 맞는지 확인한다.
③ 30˚ 까지(각도는 조마다 다름)까지 추를 올리고
자연스럽게 놓으면서 충격을 가한다.
④ 충격 후 PC에 출력되는 DATA로 에너지를 분석한다.
3) 3가지의 충격 흡수용 패드에 대하여
① PU Foam(폴리우레탄 폼)
이 물질은 건물을 짓거나 공사를 할 때 마감재로 가장 많이 쓰인다.
부풀어 오르는 성질이 있어, 빈 공간을 채우기 쉽고, 단열이나 소음차단등에
효과가 있다.
② PTFE Plastic (Polytetrafluoroethylene)
흔히 테플론이라고 불리우는 물질로, 마찰이 적고, 화학약품 등에 쉽게 침범되지
않으며, 물도 스며들지 않는다. 이러한 특성으로 화학공업이나 반도체 산업등에
쓰이고 있다.
③ Wood
다루기 쉽고 구하기 쉬운 목재는 오래전부터 인간의 생활에 다용도로 널리
쓰여왔다. 하지만 불에 타기 쉽고, 건조해지면 변형이 생기기 때문에 요즘은
건축용도와 같은 것에는 잘 쓰이지 않는다.
4. 실험 결과 및 고찰
▣ 실험전에 주어진 외팔보와 추의 질량을 제외하고
탄성계수와 보의 길이, 너비, 높이는 기초 진동 실험과 하중 실험의
물성치를 참조로 하였다.
보의총길이 (m)
0.20
스트레인게이지로부터의
보의길이 (m)
0.15
탄성계수(Gpa)
68
질량(Kg)
0.1035
너비(b)/두께(h) (m)
0.03 / 0.0015
실의 길이 (m)
0.27
진동추의 질량 (Kg)
0.0993
1) Pu Foam 사용시
최대-최소
(변형율)
0.346194
충격시 추의 에너지
외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지
충격시 PU foam에 의해 흡수된 에너지
외팔보로 흡수된 에너지
충격량 보존 법칙에 의한 이론값
2) PTFE Plastic
최대-최소
(변형율)
0.365632
외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지
충격시 PU foam에 의해 흡수된 에너지
외팔보로 흡수된 에너지
충격량 보존 법칙에 의한 이론값
3) Wood 사용시
최대-최소
(변형율)
0.374426
외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지
충격시 PU foam에 의해 흡수된 에너지
외팔보로 흡수된 에너지
충격량 보존 법칙에 의한 이론값
5. 결론
분류
이론값(m/s)
실험에서 구한 V2값(m/s)
보로 흡수된 에너지(J)
Pu foam
0.6251
329.0673
7244.2487
PTFE
347.5429
8080.5867
Wood
355.9018
8473.9633
V2값과 보로 흡수된 에너지를 비교해 보면 Pu Foam Pad가 가장 충격 흡수량이 좋고 그 다음은 PTFE, Wood 순임을 알 수 있다. 앞에서 조사했던 것처럼 Pu Foam은 이러한 성질로 소음차단이나 단열등에 효과를 보는 소재로 널리 이용되고 있다.
그러나 실험을 통해 구해진 V2값은 상식적으로 이해하기 힘든 속도값 이어서 결론을 내기 매우 당황스러웠다. 이에 따라 이번 실험에 어떠한 요인들이 이러한 결과를 얻게 했는지 생각해 보았다.
먼저 실험시 추를 놓았을 때 정확하게 놓지 않았거나 인위적인 힘을 가해서 충격이 발생했을 수도 있을 것이다. 세 번의 실험 중에 충격직전 일정한 각도를 유지하기가 어려웠고, 충격시 보와 보를 지탱하는 책상이 진동을 억제할 만큼 밀착되어 있지 않은 것도 미세한 원인으로 생각된다. 스트레인 게이지가 정확히 부착되어 있지 않았을 때의 오차도 발생할 수 있었을 것이다.
매번 실험을 하면서 항상 오차를 예방하고자 했지만 쉽지가 않았다. 이제 2개의 실험밖에 남지 않았는데 남은 일정은 최선의 결과를 얻기 위해 노력해야 겠다는 다짐으로 이번 실험을 마쳤다.
② 스트레인게이지 외팔보의 수직과 실험 장치의 수평이 맞는지 확인한다.
③ 30˚ 까지(각도는 조마다 다름)까지 추를 올리고
자연스럽게 놓으면서 충격을 가한다.
④ 충격 후 PC에 출력되는 DATA로 에너지를 분석한다.
3) 3가지의 충격 흡수용 패드에 대하여
① PU Foam(폴리우레탄 폼)
이 물질은 건물을 짓거나 공사를 할 때 마감재로 가장 많이 쓰인다.
부풀어 오르는 성질이 있어, 빈 공간을 채우기 쉽고, 단열이나 소음차단등에
효과가 있다.
② PTFE Plastic (Polytetrafluoroethylene)
흔히 테플론이라고 불리우는 물질로, 마찰이 적고, 화학약품 등에 쉽게 침범되지
않으며, 물도 스며들지 않는다. 이러한 특성으로 화학공업이나 반도체 산업등에
쓰이고 있다.
③ Wood
다루기 쉽고 구하기 쉬운 목재는 오래전부터 인간의 생활에 다용도로 널리
쓰여왔다. 하지만 불에 타기 쉽고, 건조해지면 변형이 생기기 때문에 요즘은
건축용도와 같은 것에는 잘 쓰이지 않는다.
4. 실험 결과 및 고찰
▣ 실험전에 주어진 외팔보와 추의 질량을 제외하고
탄성계수와 보의 길이, 너비, 높이는 기초 진동 실험과 하중 실험의
물성치를 참조로 하였다.
보의총길이 (m)
0.20
스트레인게이지로부터의
보의길이 (m)
0.15
탄성계수(Gpa)
68
질량(Kg)
0.1035
너비(b)/두께(h) (m)
0.03 / 0.0015
실의 길이 (m)
0.27
진동추의 질량 (Kg)
0.0993
1) Pu Foam 사용시
최대-최소
(변형율)
0.346194
충격시 추의 에너지
외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지
충격시 PU foam에 의해 흡수된 에너지
외팔보로 흡수된 에너지
충격량 보존 법칙에 의한 이론값
2) PTFE Plastic
최대-최소
(변형율)
0.365632
외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지
충격시 PU foam에 의해 흡수된 에너지
외팔보로 흡수된 에너지
충격량 보존 법칙에 의한 이론값
3) Wood 사용시
최대-최소
(변형율)
0.374426
외팔보를 변형시키는데 소요된 에너지
충격시 PU foam에 의해 흡수된 에너지
외팔보로 흡수된 에너지
충격량 보존 법칙에 의한 이론값
5. 결론
분류
이론값(m/s)
실험에서 구한 V2값(m/s)
보로 흡수된 에너지(J)
Pu foam
0.6251
329.0673
7244.2487
PTFE
347.5429
8080.5867
Wood
355.9018
8473.9633
V2값과 보로 흡수된 에너지를 비교해 보면 Pu Foam Pad가 가장 충격 흡수량이 좋고 그 다음은 PTFE, Wood 순임을 알 수 있다. 앞에서 조사했던 것처럼 Pu Foam은 이러한 성질로 소음차단이나 단열등에 효과를 보는 소재로 널리 이용되고 있다.
그러나 실험을 통해 구해진 V2값은 상식적으로 이해하기 힘든 속도값 이어서 결론을 내기 매우 당황스러웠다. 이에 따라 이번 실험에 어떠한 요인들이 이러한 결과를 얻게 했는지 생각해 보았다.
먼저 실험시 추를 놓았을 때 정확하게 놓지 않았거나 인위적인 힘을 가해서 충격이 발생했을 수도 있을 것이다. 세 번의 실험 중에 충격직전 일정한 각도를 유지하기가 어려웠고, 충격시 보와 보를 지탱하는 책상이 진동을 억제할 만큼 밀착되어 있지 않은 것도 미세한 원인으로 생각된다. 스트레인 게이지가 정확히 부착되어 있지 않았을 때의 오차도 발생할 수 있었을 것이다.
매번 실험을 하면서 항상 오차를 예방하고자 했지만 쉽지가 않았다. 이제 2개의 실험밖에 남지 않았는데 남은 일정은 최선의 결과를 얻기 위해 노력해야 겠다는 다짐으로 이번 실험을 마쳤다.