기계공학實驗 - 비틀림시험
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작성일 20-09-24 15:36본문
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그리고 r은 중실축인 경우에는 축의 반지름을 나타내고 중공축인 경우는 바깥쪽 반지름을 나타낸다.
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실험결과/기타
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기계공학實驗 - 비틀림시험
기계공학實驗 - 비틀림시험
1. 實驗(실험) 목적
비틀림(Torsion)이란 모터의 축이나 동력장비의 토크관과 같은 구조부재가 종축을 회전시키는 모멘트(Moment)에 의하여 비틀림 작용을 받는 것을 말한다.
토크-비틀림 방정식에서의 T, G, J는 거리 x에 따라 변한다. 이러한 경우 강도에 대한 부재를 설계할 때 허용전단응력이 옳게 선정되어야 하며, 비틀림 하중하의 탄성한도(비례한도), 항복점 및 탄성계수를 파악함은 중요하다. 외부의 힘에 의해서 모양은 변하지만 부피(체적)는 변하지 않는 경우에 모양이 변하는 비율을 나타낸다.
이 實驗(실험)에서 토크 T는 일정하고 비틀림부재는 균일하기 때문에
의 비…(skip)
다. 대체로 비틀림 부재에 있어서 최대 전단응력에 관심이 있는 경우는 비틀림 formula이 다음과 같이 된다
여기서 τmax은 최대 전단응력의 크기를 의미하고, Tmax는 T(x)의 절대값의 최대값을 나타낸다.
일반적으로 금속은 이 값이 큰데, 강철은 8×1xxxdyn/㎠ 정도, 구리는 4×1xxxdyn/㎠ 정도, 알루미늄이나 금은 2.7×1xxxdyn/㎠ 정도이다.
2. 實驗(실험) 理論
(1) 강성률 G
전단탄성계수(shearing modulus)전단탄성률층밀리기탄성률이라고도 한다. 따라서 외부의 힘에 의해서 물체의 모양이 변하기 어려운 정도를 나타내는 것으로, 물질에 따라 고유한 값을 가지며, 이 값이 작은 것일수록 같은 힘에 대해 큰 변형이 나타난다. 이들에 비해 탄성고무 등과 같은 것은 그 값이 작아서 1×1xxxdyn/㎠ 정도이다
(2) 균일선형 탄성봉에 대한 비틀림 理論
원형 비틀림 부재이거나 또는 반경이 서서히 변하는가에 관계없이 비틀림 formula을 다음과 같은 형식으로 쓸 수 있다
,
여기서 T와 J는 x에 따라 변한다. 이렇게 유도된 토크-비틀림 방정식의 형태는 부재의 길이 전체에 걸쳐 적분되면 다음과 같은 방정식을 얻는다.