휨응력 휨변형 분포 측정 레포트
[목차]
Ⅰ. 서 론
1. 실험 목적
Ⅱ. 본 론
1. 기본 이론
2. 실험 기구
3. 실험 방법
3.1 휨응력, 휨변형 분포 측정(그림 1. 참조)
3.2 순수휨 구간에서의 응력 및 변형률
4. 실험 결과
4.1 데이터 시트(data sheet)
4.2 그래프(Graph)
5. 결과의 고찰
Ⅲ. 결 론
임의의 하중을 받고 있는 임의의 보에서 전단력이 걸리지 않으며, 균일한 굽힘모멘트만 작용하고 있는 부분의 상태를 순수굽힘의 상태라고 한다. 이와 같은 순수굽힘으로 인해서 그곳에 발생하는 내부응력의 상태를 조사하자면, 그 부분의 재료의 변형상태를 고찰해야 한다. 그 일을 위한 가정으로서, 이 보는 균일단면의 보이고, 그 중심축을 포함하는 대칭면을 갖는다고 생각하고, 이 면을 ｘｙ-평면으로 잡는다. 또한 모든 하중들은 이 대칭면 내에서 작용하며, 그 보의 굽힘변형도 그 평면 내에서만 일어난다고 가정한다. 그리고 그 재료는 균질이며 후크의 법칙을 따르고, 인장과 압축하에서의 탄성계수가 동일하다고 가정한다.
보의 변형이 일어나면, 보의 볼록한 쪽의 섬유들은 조금 늘어나고, 오목한 쪽의 섬유들은 조금 줄어든다. 따라서, 이 보의 상면과 하면 사이의 어딘가는 길이가 변하지 않는 섬유들의 층이 있을 것이다. 그와 같은 섬유들이 이루는 면을 중립면이라고 한다. 한 보의 중립면과 대칭면과의 교선을 그 보의 중립축이라고 하고 중립면과 각 단면과의 교선을 그 단면의 중립축이라고 한다.
중립면의 오목한 쪽에 있는 모든 섬유들은 압축응력을 받고, 볼록한 쪽에 있는 모든 섬유들은 인장응력을 받는다. 실험결과는 그 섬유들이 횡방향의 변형이 단순이장 및 단순압축의 경우와 같다는 것을 보여주고 있다. 그러므로 각 섬유 속의 응력은 그 종변형도에 비례할 것이며, 다음과 같이 표시된다.
σ = ε×Ｅ
또한, 이 보의 중립축의 곡률 1/ρ은 굽힘모멘트 Μ에 비례하고, 그 보의 굽힘강성계수라고 불리는 량 ΕΙ에 역비례하며 , 이 굽힘강성계수는 Ε로써 재료의 강성도를 반영하고, Ι로써 단면의 치수를 반영하고 있다. 따라서 굽힘응력은 다음과 같이 표시된다.
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