박벽원통 [Thin Walled Cylinder] 실험

박벽원통 (Thin Walled Cylinder)

1. 실험 목적

박벽원통이 양끝이 열리거나 막힌 상태에서 내압을 받을 때 스트레인을 측정하여 이론치와 비교한다.

2. 이 론

1) 스트레인

물리학이나 공학에서 물체에 외부의 힘이 가해질 때 탄성체·소성체·유체 물질의 형태나 크기의 상대적 변형이나 변화를 표시하는 수.
변형률은 변형을 유발하는 기본적인 힘에 따라서 수직변형률(normal strain)과 전단변형률(또는 층밀리기 변형률：shear strain)로 나뉜다. 수직변형률은 물체의 모든 면에 압력이 가해지거나 길이 방향으로 인장이나 압축이 일어나고 있는 막대에서와 같이 물질의 면이나 단면에 수직인 방향으로 작용하는 힘에 의해서 생긴다. 전단변형률은 세로 방향으로 비틀린 금속관에서처럼 물체의 면이나 단면에 평행하거나 또는 그 면을 따라 작용하는 힘에 의해서 야기된다. 압력에 의해서 체적이 변형될 때 수직변형률을 수학적으로 표현하면 체적의 변화를 원래의 체적으로 나누어준 값이 된다. 신장(伸長)이나 길이 방향의 압축이 생길 때 수직변형률은 길이 변화를 원래의 길이로 나누어준 값이다. 앞의 각 경우에서 동일한 차원을 가지는 두 값의 비는 차원을 가지지 않는 순수한 숫자이다. 몇 가지 응용분야에서 압축을 통한 체…

2) 응력

물체에 외력이 작용하였을 때, 그 외력에 저항하여 물체의 형태를 그대로 유지하려고 물체내에 생기는 내력.
[응력의 종류]
전단응력 - 단면과 평행인 힘에 의해 발생하며 그 면에 존재한다. 고체 내에서 전단응력은 나사를 죌 때처럼 종축을 중심으로 금속막대를 비트는 것과 같은 작용에 의해 발생한다. 유체 내에서 전단응력은 파이프를 통해 액체나 기체가 통과할 때, 윤활유 위로 금속표면