Bending Moment in a Beam

목차

1. 제 목

2. 실험 목적

3. 실험내용 및 방법

4. 결과분석

5. 결 론

본문내용

실 험 보 고 서
1. 제 목 : Bending Moment in a Beam
2. 실험 목적 : Cut된 위치의 Bending Moment 값을 구하라.
3. 실험내용 및 방법
w
(1) Cut부분에 하중작용
Cut
a=0.3m
b
a
b=0.14m
l=0.44m
RB
RA
l
Mass
(G)
Load
(N)
Force(N)
Experimental
bending moment
(Nm)
RA
(N)
RB
(N)
Theoretical
bending moment
(Nm)
0
0
0
0
0
0
0
100
0.98
0.8
0.1
0.312
0.668
㉠ 0.094
200
1.96
1.6
0.2
0.624
1.336
㉡ 0.187
300
2.94
2.3
0.288
0.935
2.005
㉢ 0.281
400
3.92
3.1
0.388
1.247
2.673
㉣ 0.374
500
4.9
3.8
0.475
1.559
3.341
㉤ 0.468
계산식
=0 ; RA+RB=w
A=0 ; wa=RBl
RA+=w
RA=w-===
RB=w-===
㉠ w=100g
RA==0.312N RB==0.668N
⇒ 0.3118×0.3=0.094Nm
㉡ w=200g
RA==0.624N RB==1.336N
⇒ 0.624×0.3=0.187Nm
㉢ w=300g
RA==0.935N RB==2.005N
⇒ 0.935×0.3=0.281Nm
㉣ w=400g
RA==1.247N RB==2.673N
⇒ 1.247×0.3=0.374Nm
㉤ w=500g
RA==1.559N RB==3.341N
⇒ 1.559×0.3=0.468Nm
(2) 2개의 하중작용
a=0.22m
b=0.26m
l=0.44m
Mass
(G)
Load
(N)
Force
(N)
Experimental
bending moment
(Nm)
RA
(N)
RB
(N)
Theoretical
bending moment
(Nm)
P1
P2
W1
W2
100
100
0.981
0.981
1.3
0.163
0.892
1.07
㉠ 0.15
100
200
0.981
1.962
1.9
0.238
0.569
1.65
㉡ 0.231
100
300
0.981
2.943
2.6
0.325
1.694
2.23
㉢ 0.312
100
400
0.981
3.924
3.2
0.4
2.096
2.81
㉣ 0.393
200
100
1.962
0.981
1.8
0.225
1.382
1.561
㉤ 0.219
200
200
1.962
1.962
2.5
0.313
1.784
2.14
㉥ 0.3
200
300
1.962
2.943
3.1
0.388
2.185
2.72
㉦ 0.38
200
400
1.962
3.924
3.8
0.475
2.586
3.3
㉧ 0.462
계산식
=0 ; RA+RB=w1+w2
A=0 ; RAl=w1a+w2b
RA=w1+w2-()
=
=
RB=
=
㉠ w=100g w2=100g
RA==0.892N
RB==1.07N
⇒ 1.07×0.14=0.15Nm
㉡ w=100g w2=200g
RA==0.569N
RB==1.65N
⇒ 1.65×0.14=0.231Nm
㉢ w=100g w2=300g
RA==1.694N
RB==2.23N
⇒ 2.23×0.14=0.312Nm
㉣ w=100g w2=400g
RA==2.096N
RB==2.81N
⇒ 2.81×0.14=0.393Nm
㉤ w=200g w2=100g
RA==1.382N
RB==1.561N
⇒ 1.561×0.14=0.219Nm
㉥ w=200g w2=200g
RA==1.784N
RB==2.14N
⇒ 2.14×0.14=0.3Nm
㉦ w=200g w2=300g
RA==2.185N
RB==2.72N
⇒ 2.72×0.14=0.38Nm
㉧ w=200g w2=400g
RA==2.586N
RB==3.3N
⇒ 3.3×0.14=0.462Nm
4. 결과분석
(1) 이론값과 실험값의 상대오차는 다음과 같다
Cut부분에 하중작용
2개의 하중작용
1)
2)
3)
4)
5)
Total A.v) 4%
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Total A.v) 3.5%
실험값이 이론값보다 M값이 약 4% 작게 나왔다. 이는 마찰력등의 저항에 의한 오차로 판단된다.
경미한 하중에 의한 휨은 마찰력등의 저항이 실험값에 영향을 많이 주어, 상대오차가 비교적 크게 나타난 것으로 판단된다.
(2) 2개의 하중작용
모멘트 측정부분(Cut부분)에 가깝거나 무거운 하중이 가까운것이 가벼운 하중이 위치했을때 보다 M값이 더 크다. 이로써 하중이 가까이 위치할 수록 그부분의 휨이 커진다는 것으로 판단된다.
5. 결 론
역학적 이론에 의한 M값은 완벽한 직선 사각단순보인것과 접점에서의 마찰력을 무시한다는 것에 의해 얻어진 값으로 실험값과의 오차가 생긴다. 이때 마찰력이 있는 실험값이 이론값보다 작게 나오는데 이는 마찰력등의 여러 저항요소들에 의한 오차로 판단된다.
이러한 실험과 이론의 차이값을 최대한 줄일 수 있는 이론 해석적 방법이 발전되어 실험의 번거로움을 한층 해소했으면 하는 바램이다.

키워드

str1,   Bending,   Moment,   Beam,   하중,   이론값,   실험값,   마찰력