박벽원통 최종 보고서

소개

박벽은 벽으로 된 알루미늄 합금 실린더에서 여러 각도로 실린더 내에 부착된 스트레인 게이지들을 통해 `Open-end` 과 `Closed end` 조건들에서의 응력들과 변형들을 측정하고 이론과 실제의 비교를 한다.

목차

1. 실험 목적

2. 이론적 배경
2.1 Stress-Strain 관계식
2.2 프와송비
2.3 평형조건식
2.4 Mohr`s circle

3. 실험방법
3.1 실험시 주의사항 (중요)
3.2 실험 장치
3.3 실험 방법

4. 실험 결과 정리
4.1 linearity 확인
4.2 포와송비 비교
4.3 mohr`s circle 이용하여 변형율(2.5 일 때)에 대한 이론치/실측 비교
4.4 이론치 및 실측의 차이점 고찰
4.5 Open Ends와 Closed Ends 시의 응력이 본문식 [1],[2](p.2)와 같이 됨을 보이시오.

5. 실험결과 정리 표

본문내용

1. 실험 목적

얇은 벽으로 된 알루미늄 합금 실린더에서 여러 각도로 실린더 내에 부착된 스트레인 게이지들을 통해 `Open-end` 과 `Closed end` 조건들에서의 응력들과 변형들을 측정하고 이론과 실제의 비교를 한다.

2. 이론적 배경
2.1 Stress-Strain 관계식




2.2 프와송비

1. 정의
보통의 재료에서는 축방향으로 하중을 받았을 경우 그 방향과 수직의 횡(가로)방향에도 변형이 생깁니다. 횡방향의 변형률(ε)과 축(세로)방향의 변형률(ε)과의 비를 프와송비(υ), 프와송비의 역수를 프와송수라 합니다. 즉, 눌렀을 때 축방향이 1만큼 변하면 횡방향으로 늘어나는 것이 얼마냐 하는 것입니다.

2. 수식

인장을 받는 봉에서 축변형률은 양이며 가로변형률은 음이다.(봉이 감소하므로). 압축일 때는 반대 현상이 일어나며, 봉은 짧아지고(음의 축변형률) 폭은 넓어진다(양의 가로변형률) 정상적인 재료에 대해서 Poisson비는 항상 양의 값을 갖는다.

2.3 평형조건식
내압에 의해 세 가지의 응력이 작용할 수 있다.
1. 길이방향 응력(Longitudinal or Axial stress) - 원통의 길이방향(축방향)의 응력 ()
2. 원주방향 응력(Hoop or Circumferential stress) - 원통의 지름 원주방향의 응력 ()
3. 반경방향 응력(Radial stress) - 원통 벽면의 압축력. 안쪽 면은 작용하는 압력과 같고 바깥쪽은 0 이다.

길이방향과 원주방향의 응력은 내압과 원통의 지름-두께비에 비례한다. 반경방향 응력은 오직 내압에 의해서만 결정되어 진다. 이들의 기하학적 관계에 의해, 박벽 원통에서는 길이방향과 원주방향 응력이 반경방향 응력보다 훨씬 크고 의미가 있다. 실제로 반경 방향 응력은 무시할 수 있을 만큼 작다.

참고자료

· 없음