[공학]구조실험 - 처짐 중첩의 원리

목 차

1. 서론 및 실험목적 2

2. 이론적 배경 2

3. 실험기구 및 재료 4

4. 실 험 방 법 5

5. 실 험 결 과 6

6. 결론 및 고찰 10

서 론
1. 서론 및 실험목적
구조물은 하중을 받으면 변형을 일으킨다. 이때, 변형을 일으키는 하중을 제거 하였을 때 구조물이 본래의 모습으로 돌아가는 변형을 탄성변형이라고 하며, 하중을 제거 하여도 생기는 영구변형은 비탄성 또는 소성 변형이라고 한다.
구조물이 탄성변형거동을 하게 되는 조건하에서 하중이 작용 하였을 때 각하중이 작용하는 처짐 량과 각 하중을 동시에 재하 하였을 때의 처짐 량이 같게 되는 중첩의 원리를 이해하고 확인하는데 이번 실험의 목적이 있다.
본 론
2. 이 론 적 배 경
⑴ 탄성과 소성
그림 1. 응력-변형률선도(1)
그림 2. 응력-변형률 선도(2)
옆의 그림1 에서와 같이 재료가 힘을 받아 점 A에 이르렀을 때, 힘을 제거하면 똑같은 곡선을 따라 점 O로 되돌아간다. 이 때 재료의 이러한 성질을 탄성이라 하며, 그림2 에서와 같이 재료에 더 큰 힘을 주어 응력과 변형이 점 B에 이르렀을 때 힘을 제거하였더니, 본래의 곡선을 따라 되돌아가지 않고 곡선 BC를 따라 점 C로 되돌아간 경우 힘은 완전 제거되었지만, 변형은 완전히 원래대로 회복 되지 않고 OC만큼 잔류하게 된다. 이렇게 탄성 한도 점 E를 지난 후 재료는 힘을 제거하게 되면, 잔류 변형이 생겨서 비탄성적 거동을 하게 된다. 재료의 이와 같은 성질을 소성이라 한다.
이러한 응력-변형률 곡선에서 점 E를 경계로 OE구간이 이 재…
⑵ 중첩의 원리

① 중첩의 원리의 가정 사항

② 중첩의 원리

① 처짐 측정장치

② 처짐 측정 센서

③ 추걸이

④ 추

⑤ 철보(E〓207GPa), 황동바(E〓105GPa), 알루미늄 보 (E〓60GPa)

① 처짐 측정 장치를 설치한다.

② 보의 길이와 재하 할 하중(P1, P2)의 크기와 위치를 결정한다.

③ 결정한 하중(P1, P2)을 준비하고 결정된 보의 크기에 맞추어 보를 설치한다.

④ 설치된 보에 먼저 P1을 재하 하여 보의 중앙에서의 처짐 량을 측정 한다.

⑤ 디지털 처짐 장치의 수치를 읽어 기록 한다.

⑥ P2를 재하 하여 보의 중앙에서의 처짐 량을 측정 한다.

⑦ P1, P2를 동시에 재하 하여 보의 중앙에서의 처짐 량을 측정 한다.

⑧ 보의 재질을 바꿔서 다시 실험한다.

⑨ 이론값을 계산하고 실험값과 이론값을 분석, 비교 한다.

①철 보