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[기계공학실험보고서] 비틀림 실험

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작성일 23-02-08 11:53

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이다.

다. 선형 탄성재료에서 전단 응력 τ는 다음과 같다. 재료의 성질을 살펴보면 기계적, 물리적, 화학적인 성질이 있다. 또, 만약 봉의 총 비틀림 각이 작을 경우 봉의 길이 L나 반경 r은 바뀌지 않을 것이다. 이 회전 때문에 dx만큼 떨어진 두 단면 사이의 표면 요소 abcd는 그림 6.1(b)에 나타낸 것과 같이 편능형 abdc로 찌그러진 모양이 되므로 점 b와 d는 각각 b와 d로 이동하게 된다. 재료의 성질을 살펴보면 기계적, 물리적, 화학적인 성질이 있다아 재료시험은 재료의 성질 즉 기계적, 물리적, 화학적, 성질을 시험하는 것이다. 그러므로

그림 6.1과 같이 양단에 작용하는 짝힘 T에 의하여 비틀림을 받는 둥근 단면의 봉을 생각하여 보자. 이와 같은 하중 상태를 순수 비틀림이라 한다.

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재료시험의 목적

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이다. 요소의 길이 dx는 회전하는 동안 변화가 되지 않지만 모서리 각 ∠bac는 변화하여 더 이상 90˚가 아니다. 재료시험은 재료의 성질 즉 기계적, 물리적, 화학적, 성질을 시험하는 것이다. 따라서 이 요소는 순수 전단이고, 전단 변형률 r은 모서리 ∠bac의 감소 양과 같다. 이것은 공업 재료의 발전이 매우 큰 영향을 끼치고 있음을 알 수 있고 공업재료가 사용 목적 및 사용 조건에 적합한가를 시험하고 사용하중의 한계와 변형 능력을 검사하는데 이것이 재료시험의 목적이다.

설명

공업의 발달로 무수히 많은 제품이 쏟아져 나오고 있다아 이것은 공업 재료의 발전이 매우 큰 influence을 끼치고 있음을 알 수 있고 공업재료가 사용 목적 및 사용 조건에 적합한가를 시험하고 사용하중의 한계와 변형 능력을 검사하는데 이것이 재료시험의 목적이다. 이 상수는 단위 길이 당의 비틀림 각이고, 이 각을 θ라 하면, θ=φ/L이다.
기계공학실험보고서,비틀림 실험
재료시험의 목적 공업의 발달로 무수히 많은 제품이 쏟아져 나오고 있다. 축이 순수 비틀림을 받을 때 비틀림 각의 변화율 dφ/dx는 축의 길이에 따라 일정하므로 상수이다. 이 요소의 변에 작용하는 전단 응력은 그림 6.1(a)에 나타낸 방향을 가진다. 여기서, L은 축의 길이이다, 그러므로
비틀림을 받는 동안에 보의 한쪽 단은 다른 쪽 단에 대하여 길이 방향의 축에 대하여 회전을 한다는 것을 알 수 있다 예를 들어 만약 봉의 왼쪽 단에 대하여 그림 6.1(a)과 같이 각 φ만큼 회전된 경우에 대하여 생각하여 보자. 봉 표면에서 길이 방향의 선nn는 작은 각 만큼 회전하여 nn가 될 것이다. 여기서 미소거리 bb는 반경이 r인 원호의 길이로 그 중심각을 dφ라 하면 bb=rdφ이다. 이 원형봉의 단면이 대칭성을 고려하면 비틀림이 발생하는 동안에 봉의 단면은 원형을 유지하면서 방경은 직선이고, 길이 방향의 축에 대하여 강체회전을 할 것이다. 그러므로

식 (6.1)과 (6.2)에서 축 표면의 변형율과 전단 응력은 단위 길이당 비틀림 각 θ에 관련이 있다 또, 축 내부의 응력 상태도 축 표면에서와 같은 방법으로 응력을 구할 수 있다 그림 6.1(c)에서 반경 ρ인 축 내부의 요소에 대한 변형률 및 전단 응력은

이다.

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