[자연과학][재료시험] 보의 전단력 실험

[재료시험] 보의 전단력 실험

1. 서 론

구조물에 순수 굽힘 모멘트나 순수 전단력이 작용하는 경우는 허다하다. 뿐만 아니라 그 하중은 역학에 있어서는 아주 기본이 되는 힘의 종류의 하나이다. 본 실험에서 보의 전단력 이론에 대해 이해함으로써, 하중의 크기와 전단력의 크기의 상관관계에 대해 이해하는 것이 본 실험의 목표라 할 수 있다.

2. 실험 목적

단순보에 작용하는 하중의 크기와 작용 위치의 변화에 따라 측정하여, 전단력의 기초 이론을 습득하는 것을 주된 목적으로 하며, 실험별 목적으로는 다음과 같다.
2-1. 보의 전단력 이론을 알고 실험기구의 조작법과 측정방법을 익힌다.
2-2. 보에 작용하는 집중하중 증가에 따른 전단력을 구할 수 있고 절단면에 작용 하는 전단력의 이론치 를 계산하여 실험 전단력과 이론 전단력을 비교 한다.

2-3. 실험결과와 이론 계산 값을 비교하여, 보의 거동을 예측한다.

2-4. 다양한 하중에 따른 전단력의 변화를 관찰하며 실험 결과와 이론 결과를 비교한다.

3. 보의 전단력 실험의 이론적 배경 및 원리
3-1.기본개념 정의

1) 전단력

그림1. Sign conventions for shear force V and bending moment M
그림2. Shear stress
전단이란, 물체의 어떤 단면에 평행으로 서로 반대방향인 한 쌍의 힘을 작용시키면 물체가 그 면을 따라 미끄러져서 절단되는 것을 전단이라 하는데, 이때 받는 작용을 전단작용이라 하고, 이와 같은 작용이 미치는 힘을 전단력이라고 한다. 전단력에 의해서 물체 내부의 …

2) 지지조건에 따른 보의 분류

1. 단순보(Simply Supported Beam)
- 한쪽 단은 핀, 다른 쪽 단은 롤러 지점.

그림5. Beam with an overhang