서울시립대학교 좌굴실험 결과레포트

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목차

1. 양 끝을 핀으로 연결한 기둥에 대한 Euler 좌굴하중 식 (4)를 유도하라. 유도 과정을 상세히 기술하라.
2. 실험 3에서 Table 3을 완성하고 실제 변형을 세로축으로 위치를 가로축으로 하는 변형 선도를 그려라. 변형 선도와 같은 그래프 평면에 진폭과 길이가 일치하는 사인 함수를 그린 후 변형 선도와 비교하여라. 오차가 있다면 그 원인을 논하라.
3. 실험 4에서 Table 4를 완성하고 기둥의 길이를 세로축으로 측정한 좌굴하중을 가로축으로 하는 길이-좌굴하중 그래프를 그려라. Table 4의 오른쪽 끝에 있는 이론적으로 구한 좌굴하중을 같은 그래프에 그리고 측정한 좌굴하중과 비교하고 오차가 있다면 그 원인을 논하라.
4. 실험 4에서 기둥이 자연스러운 방향으로 변형할 때 좌굴하중(4th column in Table 4)이 그 반대 방향일 때의 좌굴하중(5th column in Table 4)보다 더 낮은가 혹은 더 높은가? 그 이유는 무엇인가?
5. 3에서 구한 길이-좌굴하중 선도는 비선형 그래프이다. 이번에는 Table 4의 데이터를 이용하여 1/L^2를 세로축으로 좌굴하중을 가로축으로 하는 그래프를 그리되 측정으로 구한 좌굴하중과 이론으로 구한 좌굴하중을 같은 평면에 그려라. 측정 좌굴하중 선도와 이론 좌굴하중 선도를 비교하라. 선도가 선형인가? 그렇다면 최소자승법을 이용하여 기울기를 구하고 그 의미를 논하라.
6. 실험 6에서 Table 6를 완성하라. 부재 중앙의 변형(2nd column in Table 6)을 세로축으로 변 형을 하중으로 나눈 값(3rd column in Table 6)을 가로축으로 하는 사우스웰 선도(Southwell Plot)를 그려라. 최소자승법을 이용하여 사우스웰 선도의 기울기를 구하라. 그 기울기의 의미를 논하고 실험 4에서 구한 측정 및 이론 좌굴하중과 비교하여라.
7. 결론 및 고찰

본문내용

1. 양 끝을 핀으로 연결한 기둥에 대한 Euler 좌굴하중 식 (4)를 유도하라. 유도 과정을 상세히 기술하라.
양단을 pin end로 연결한 기둥의 대한 좌굴 하중 식을 유도한 것은 아래와 같다.

2. 실험 3에서 Table 3을 완성하고 실제 변형을 세로축으로 위치를 가로축으로 하는 변형 선도를 그려라. 변형 선도와 같은 그래프 평면에 진폭과 길이가 일치하는 사인 함수를 그린 후 변형 선도와 비교하여라. 오차가 있다면 그 원인을 논하라.
먼저 길이 600 mm이고 양단이 핀 연결된 기둥 부재를 이용한 실험 3을 통해서 table 3를 완성하면 아래와 같다.

<중 략>

4. 실험 4에서 기둥이 자연스러운 방향으로 변형할 때 좌굴하중(4th column in Table 4)이 그 반대 방향일 때의 좌굴하중(5th column in Table 4)보다 더 낮은가 혹은 더 높은가? 그 이유는 무엇인가?
기둥이 자연스러운 방향으로 변형할 때(peak load 1)이 그 반대 방향보다(peak load2) 더 낮다. 이론상으로는 방향에 상관없이 똑같이 변형되어야 하나, 실제 기둥은 이론과 달리 제작과정과 여러 번의 실험을 통하여 변형이 일어났기 때문에 하중의 크기가 완벽하게 축방향으로 작용하지 못하고 peak load1과 peak load2의 차이가 생겼다. 따라서 자연스러운 방향으로는 적게 변형하지만 반대 방향에서는 더 크게 변형하며 이를 고려하기 위해서 peak load 1과 2 모두를 측정하여 평균을 내서 실험값을 산출하는 것이다.

참고 자료

없음