재료역학 음료캔 설계

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목차

1. 설계 이론
2. 음료 캔 설계

본문내용

1. 설계 이론
평면 응력과 관련된 내용을 실제 적용하여 압력 용기나 보 등을 해석할 수 있다. 이런 해석에 적용되는 이론과 주어진 수식 등을 활용하여 압력용기 중 음료 캔을 설계할 수 있다. 음료 캔은 단면의 모양이 원형이므로 원통형 압력용기로 분류된다. 원통형 압력용기는 하중의 대칭성 때문에 용기의 외부 표면에서 전단응력이 작용하지 않는다. 주응력을 표현하면 다음과 같다.

원주방향 응력
[그림1]의 (b)를 참고해서 원주방향 응력 σ1 과 내압에 의한 합력 P1 사이의 식은 다음과 같이 구한다.

길이방향 응력
[그림1]의 (c)를 참고해서 길이방향 응력 σ2 과 내압에 의한 합력 P2 사이의 식은 다음과 같이 구한다.

<중 략>

안전계수
공학설계에 있어서 하중을 지지하거나 이동시키도록 설계된 물체(구조물)의 부하능력은 고려대상이다. 구조물의 파단을 피하려면, 구조물이 실제로 지지할 수 있는 하중이 사용 중 견디는 데 필요한 하중보다 켜야 한다. 파단이란 구조물의 균열이나 와전붕괴를 의미하거나, 또는 변형이 한계치를 넘어 구조물이 자기의 기능을 더 이상 수행할 수 없음을 의미한다. 물체의 부하능력을 강도라 하며, 구조물의 실제의 강도는 요구되는 강도보다 커야 한다. 실제로 강도의 요구되는 강도에 대한 비는 안전계수 n 이라 한다.

참고 자료

없음