비틀림 실험 결과리포트

소개글

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목차

Ⅰ. 실험 목적

Ⅱ. 실험 이론
1) 비틀림 하중의 개념 및 정의
2) 원형 단면축의 비틀림
3) 사각 단면축의 비틀림
4) 두께가 얇은 관의 비틀림

Ⅲ. 실험 방법
1) 실험장비
2) 실험순서

Ⅳ. 실험 결과

Ⅴ. 결과 고찰

Ⅵ. 참고 문헌

본문내용

실험결과를 보아 하중가 클수록 큰 토크이 시험편에 작용하므로 당연히 비틀림 각와 비틀림 변형률도 크게 나온 것을 볼 수 있다. 그리고 토크과 값을 비교해보았더니 값이 더 컸다. 이 것은 주로 다음과 같은 원인에 의한 것으로 생각해 볼 수 있다.
① 실험체의 재질
의 공식은 비틀림 변형량이 작고, 수직변형률이 없으며(), 변형 후에도 축에 수직한 단면은 찌그러짐 없이 변형 전과 같은 평면을 그대로 유지하고 각 단면은 거로 상대회전만 한다()라는 가정을 세워 도출된 식이다. 하지만 실제로 실험에서 사용하는 시험편은 금속이나 플라스틱 같은 변형이 적은 단단한 재료가 아니고 비교적 변형이 큰 스폰지 재질의 실험체이다. 위의 공식은 변형이 적거나 없다는 가정 하에 수식을 근사시켜서 만들어 졌으므로 이론값은 실험치와 차이가 날 수 밖에 없다.
② 시험편 길이의 인장
토크 으로 나타내지는데 실험값을 계산할 때는 인장 길이을 무시하였다. 그러나 비틀림 하중을 주기 위해 한쪽 축은 회전할 수 있도록 핸드볼트를 풀어서 고정하지 않았기 때문에 축 방향으로의 움직임이 가능하다. 따라서 시험편의 길이는 약간 인장될 수 있었고 그 결과 값이 커지게 되는데 이것은 토크 값의 감소를 초래한다.
③ 재료의 극관성 모멘트의 값
이 값은 으로 나타내어지는데, 지름를 일정하다고 놓고 계산하여 으로 도출된 값이다. 하지만 실제로 재료는 인장하여 지름 값을 약간 감소시킨다. 이것은 극관성 모멘트의 감소를 초래하며 결과적으로 토크 값을 감소시킨다.
④ 축과 축 지지면 사이의 마찰
토크이 작용하여 축이 회전할 때 축 지지면의 마찰력에 의해 반대 방향의 토크가 발생한다. 이 것은 실험체에 작용하는 토크의 크기를 약간 줄어들게 만들어 결과적으로 실험체에 전달된 토크의 값을 작게 만든다. 따라서 비틀림 변형률값이 작아지고 토크 값을 감소시킨다.
Ⅵ. 참고 문헌
1. 최종근 외, 「해석 재료역학」, 북스힐, 2014
2. Timothy A. Philpot, 「고체역학 2nd Edition」, YOUNG, 2012
3. NJIT, http://civil.njit.edu/beyondtheclassroom/labs/materials-torsion.php
4. Center for Aerospace Structures(CAS), http://www.colorado.edu/aerospacestructures
5. 스마트제어계측, http://smartcs.co.kr

키워드

비틀림,   비틀림 실험,   비틀림 변형률,   극관성 모멘트,   고체역학,   TS-100