비틀림 실험
1. 서 론
재료시험의 목적
공업의 발달로 무수히 많은 제품이 쏟아져 나오고 있다. 이것은 공업 재료의 발전이 매우 큰 영향을 끼치고 있음을 알 수 있고 공업재료가 사용 목적 및 사용 조건에 적합한가를 시험하고 사용하중의 한계와 변형 능력을 검사하는데 이것이 재료시험의 목적이다. 재료의 성질을 살펴보면 기계적, 물리적, 화학적인 성질이 있다. 재료시험은 재료의 성질 즉 기계적, 물리적, 화학적, 성질을 시험하는 것이다.
2. 실험 목적
비틀림 실험은 재료의 파괴지수, 탄성계수, 항복강도에 따라 결정되어 재료가 비틀림에 얼마만큼 파손되기 쉬운지를 부품 전체를 시험 하지 않고 결과를 도출해 내는 것이 목적이다.
비틀림은 다양한 곳에서 일어나며 대표적인 것이 다음그림과 같이 자동차 부품에서 흔히 일어나는 현상이다.
3.실험의 이론적 배경 및 원리
가. 사용되는 수식들
비틀림 각 는 다음과 같은 수식으로 표현할 수 있다.
- : 토크 (=PL) - : 길이
- : 회전각 - : 극관성모멘트 (고정상수)
- : 전단탄성계수 (고정상수),
비틀림과 재료의 단면
중실축과 중공축의 강도 비교
① 중실축 -
② 중공축 -
나. 기초이론
그림 6.1과 같이 양단에 작용하는 짝힘 T에 의하여 비틀림을 받는 둥근 단면의 봉을 생각하여 보자. 이와 같은 하중 상태를 순수 비틀림이라 한다. 이 원형봉의 단면이 대칭성을 고려하면 비틀림이 발생하는 동안에 봉의 단면은 원형을 유지하면서 방경은 직선이고, 길이 방향의 축에 대하여 강체회전을 할 것이다. 또, 만약 봉의 총 비틀림 각이 작을 경우 봉의 길이 L나 반경 r은 바뀌지 않을 것이다.
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2012.08.02
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