[기계공학실험]보의처짐

소개글

1. 실험 목적

1. 집중하중을 가하였을 때 보가 받는 굽힘 모멘트와 처짐량의 관계를 이론적인 계산과 비교하여 이해한다.
2. 부정정보에 대해 이해하고 처짐 계산과정을 익힌다.

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험장치
4.실험방법
5.실험 시 유의사항
6.처짐량 유도과정
7.실험결과
8.실험그래프
9.결과 분석 및 고찰
10.참고자료

본문내용

보의 처짐 실험은 측정 기계를 이용하여 단순 지지보 일때와 고정지지보 일때에 보에 집중하중을 가하여 보가 받는 굽힘모멘트와 처짐량을 구하고 실험으로 얻는 값이 재료역학 과목에서 배운 이론적인 값과 어떠한 차이가 있는지 비교해보는 것과 부정정보에 대해서 이해하고 부정정보에서 발생하는 처짐의 계산과정을 알아보는데 목적이 있다.
실험장치는 보의 1/3지점에 모멘트를 가하고, 2/3지점에 집중하중을 가하여 보의 1/2지점에서 처짐량을 계산하는 형태로 되어있어 집중하중의 크기를 점점 크게 하면서 처짐량을 측정하는 방식으로 실험을 진행하였다.
실험 결과는 고정지지보의 경우에는 지점에서 처짐량의 값이 하중이 점점 커질수록 실험값과 이론값의 오차는 점점 줄어들었고, 단순지지보의 경우에는 지점에서 처짐량의 값이 하중이 점점 커질수록 오차도 점점 커지는 결과를 얻을 수 있었다.

1. 실험 목적

1. 집중하중을 가하였을 때 보가 받는 굽힘 모멘트와 처짐량의 관계를 이론적인 계산과 비교하여 이해한다.
2. 부정정보에 대해 이해하고 처짐 계산과정을 익힌다.

2. 실험 이론

1. 부정정보(statically indeterminate beam)
지지점에서의 미지 반력의 수가 독립된 평형 방정식의 수보다 많은 보. 처짐곡선의 미분방정식을 통해 해석. (정역학의 방법만으로는 결정할 수 없고 변형에 대한 저항성과 관련된 보의 성질을 고려하여야 한다.)

2. 균일 단면보의 미분방정식
처짐(deflection) v는 보의 축상에 있는 점에서 y방향으로의 변위이다(그림3. 처짐곡선(b)). 축은 상향이 양이므로 처짐도 상향이 양의 방향이다.
처짐곡선의 방정식을 구하기 위해 처짐 v를 x의 함수로 표현해야 한다. 먼저 처짐곡선에 대해 상세하게 고려해보면, 그림2에서 처짐 v는 처짐곡선 상의 임의 점 m1에서의 처짐을 나타낸다. 점 m1은 원점으로부터 x축을 따라 측정된 만큼 떨어진 곳에 위치한다.

참고 자료

1. James M. Gere 著, 이종원 외 2명 공역, “재료역학” 6th Edition, 인터비전
2. Ferdinand P. Beer 외 2명 著, 권영하 외 7명 공역 “SI고체역학” 3th Edition, 인터비젼