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비틀림각이 이며 길이 L, 반지름 c인 원형축의 전단변형률의 분포를 알아보자.
우선 그림상의 원통을 축에서 분리하고, 원통상에 두 인접원과, 두 인접직선이 만든 미소정방형 요소를 생각했을 때, 축이 비틀림 하중을 받으면 미소정방요소는
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비틀림 실험을 통하여 측정된 토크의 오차이다.
4. 질의 및 응답
◎ 질의 사항
Q1. 중공축에서 발생하는 오차가 중실축에서 발생하는 오차보다 큰 이유 ?
- 중실축의 극관성모멘트가 더 크므로 같은 비틀림 각이 작용될 경우,. 중실축에 발생하
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축 및 중실축의 비교
토크
길이
단면2차모멘트
전단 탄성계수
실험 비틀림 각
Nm
m
x10-12m4
GPa
radians
0
0.5
9.07
38
0
0.05
0.5
9.07
38
0.121333
0.1
0.5
9.07
38
0.212333
0.15
0.5
9.07
38
0.301
0.2
0.5
9.07
38
0.393
토크
길이
단면2차모멘트
전단 탄성계수
실험 비틀림 각
Nm
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비틀림 각이 증가하다가 감소하는 등의 이론에 엇나가는 실험값이 나왔다. 이런 오차의 이유는,
위에 사진처럼 황동 중실축, 중공축 모두 많이 휘어 있었다는 것이다. 아마 전에 실험 했던 조에서 황동축을 고정시킨 상태에서 무리하게 힘을
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중실봉과 중공봉이 비틀림 정도가 차이가 크게 나지 않는 다는 것을 알 수 있다. 이것은 황동으로 만든 중공봉을 실험에 사용해 일반 황동봉과 비슷한 재질이기 때문에 황동봉과 오차가 적게 나온 것 같다.
6. 고 찰
위 실험으로부터 중실축과
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축방향 응력과 원주방향 응력을 각각구하시오. (두께=t)
40. 정유공장의 TANK에 화재 발생시 이를 진압하기 위해 Hydrant(소화전)를 TANK 주위에 설치하려 한다. TANK 높이가 H, 소화전의 끝에서 배출되는 물의 속도가 v, 발사각을 θ 라고 할 때, 소화전
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