고체역학실험 - 비틀림 실험
1.실험목적
비틀림 실험기의 원리와 이용방법을 이해하고, 재료에 비틀림힘을 가하여 각각의 재료에 대한 T-관계를 살펴본다. 그 관계로부터 전단탄성계수와 비틀림경도(Torsional stiffness)를 알아본 후 실험값과 이론값을 비교해 보고 오차의 원인에 대해 고찰해 본다
2. 실험이론
값과 L값 Ip값 L값은 실험시 측정값을 이용하여 구한다. 그 값들을 위의 관계식에 대입하여 전단탄성계수와 비틀림경도값을 알 수 있다.
3. 실험장치 및 실험방법
[실험장치]
자콥척 : 시편을 고정시켜 시험대에 연결시켜주며, 시편과의 미끄러짐 현상을 최소로 해주기 위해 기어와 쐐기를 사용하여 최대한 꽉 아물리게 되어 있다.
니들베어링 : 시험대에 자콥척을 올려놓았을 때 토크를 받고, 비틀릴 수 있도록 베어링을 사용한다.
moment arm , 추 , 추 걸이 : torque를 받을 수 있도록 시편의 한쪽에 연결시킨다.
시편 : 비틀림 현상을 알아보기 위하여 알루미늄과 베이클라이트를 직접 실험 측정하였고 폴리프로필렌은 데이터 값을 얻었다.
[실험방법]
선택한 시편의 재질을 확인하고 지름을 측정한다. 선택한 재료를 고정축에 슬립이 발생하지 않도록 견고히 고정시킨다. 지시선이 각도기 바깥으로 위치하도록 고정링의 위치를 조절한다. 재료의 시편을 고정축에 고정하고 토크바는 지면과 수평하도록 한다. 각도 지시선사이의 길이를 측정하고 영점확인을 한다. 추고정선반의 무게측정을 한다. 무게는 170g이었다. 그후 100g과 50g 추를 추가해가며 각도변화를 관찰한다.
4.실험결과
1.Aluminum (8mm)
W(kg)
angle(degree)
angle(radian)
T(WXL)
G(Gpa)
Kt
0.17
1.5
0.02616667
0.583695
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2014.04.18
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