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비틀림 실험

저작시기 2009.03 |등록일 2009.06.29 | 최종수정일 2014.06.21 한글파일한컴오피스 (hwp) | 20페이지 | 가격 4,000원

소개글

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목차

1. 실험목적

2. 실험과 관련된 이론

3. 실험장치

4. 실험방법

5. 실험결과

6. 결과분석(고찰)


참고자료

본문내용

1. 실험목적
 재료의 특성인 강도를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있지만, 비틀림을 주어서 재료의 강도를 측정한다.

 비틀림(Torsion)이란 모터의 축이나 동력장비의 토크관과 같은 구조부재가 종축을 회전시키는 모멘트(moment)에 의하여 비틀림 작용을 받는 것을 말한다. 이러한 부재에 대한 강도설계를 할 경우 허용전단응력이 옳게 선정되어야 하며, 비틀림 하중 하의 탄성한도(비례한도), 항복점 및 탄성계수를 파악함은 중요하다. 따라서 실험 시 여러 가지 재료를 사용하여 비틀림 실험을 통하여 재료의 강성을 알아본다.

 실험 시 실험 장치의 작동방법을 익힌다.

 실험 시 생길 수 있는 오차의 원인에 대하여 생각해 보고 또한 오차를 줄일 수 있는 방법에 대하여도 생각하여 본다.

2. 실험과 관련된 이론
(1) 비틀림
축의 한쪽 끝을 고정하고 축선에 직각이 되는 우력(偶力; couple)을 작용하였을 때 고정된 끝에서는 그 반작용으로서 힘의 크기가 같고 방향이 반대인 우력이 생긴다. 이때 축은 축선의 주위에 비틀림이 디면서 내부에는 비틀림 응력(torsional stress)이 발생한다. 이 때 축의 단면은 원형을 유지하며 비틀림 각이 작을 때에는 그 직경 및 길이에는 큰 변화가 없다.
축의 표면에서 축의 중심과 평행하게 그은 직선 ab는 축의 비틀림에 따라서 ac로 이동되면서 탄성한계 내에서는 나선(helix)이 생긴다. 이 때 축에 가한 우력의 모멘트(moment) WL를 비틀림 모멘트 또는 토크(torque)라고 부른다.

(2) 비틀림 파괴
위의 그림은 비틀림을 받고 있는 시험편상의 한 점에서의 응력상태를 보여준다. 최대전단응력은 종축yy, 횡축xx에 수직인 동시에 서로 수직한 면상에서 발생한다. 즉 서로 수직해서 그 중 한 개는 축에 평행하고, 다른 한 개는 원주방향이다. 주응력 과 는 응력축과 45°의 각을 이루며, 크기는 전단응력과 같다. 여기서 은 인장응력, 은 같은 크기의 압축응력이다. 중간 크기의 주응력인 는 0이 된다.

참고 자료

없음
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