Project-5 보고서 -단면형상과 처짐의 관계- 창의설계 6 조.

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1 Project-5 보고서 -단면형상과 처짐의 관계- 창의설계 6 조

2 구성원의 조직도 실험 조 보고서 작성조 조사조 양의진 염승호 성예림 심재영 송종범 송미연 안효욱 성기태(조장) 신정무

3 목차 [1]실험장치의 분석과 측정방법 [2]실험자료 분석 [3]설계구상 [4]결론

4 [1]실험장치의 분석과 측정방법 (1) 지지축: 버니어 켈리 퍼스를 떨어지지 않게 고 정 (2) 자: 외팔보의 길이를 측정
(2) 자: 외팔보의 길이를 측정 (3) 고정대: 나사를 이용 하여 외팔보를 고정 (4) 버니어 켈리퍼스: 정 확한 측정을 위해서 이 기구를 설치 (5) 외팔보 :외팔보 또는 캔틸레버(cantilever)는 한 쪽 끝은 고정되고 다른쪽 끝은 자유로운 들보

5 [1]실험장치의 분석과 측정방법 정확한 처짐 현상을 분석하기 위해서 끝부분의 휘는 정도만 측정한 것이 아니라 세부분을 측정하여서 외팔보의 길이당 휘는 정도를 나타낼수 잇게 설정 하엿다.

6 [2]실험자료 분석 재료3 재료4 재료2 재료1 재료6 재료7 재료5 재료A 재료B 재료Z 재료X 재료Y 재료P 재료Q

7 재료 [2]실험자료 분석 가로 세로 총분석 가로의 길이와 세로의 길이의 비가 2:1일 때 까지는 좌굴현상이 없다가 가로의 길이가 세로의 길이보다 2배를 초과하면서(재료5)부터 좌굴현상이 발생하는 것을 발견하였다.

8 [2]실험자료 분석 가로 세로 총분석 재료 A~B까지는 안이 빈 튜브형태의 재료였는데, 튜브모양이 재료1~7까지의 재료보다 재질의 차이는 있었지만 하중을 더욱 많이 버티는 것을 실험을 통하여 발견하였다.

9 [2]실험자료 분석 세로 가로 총분석 재료 P,Q,X,Y,Z에서는 H(가로)형태일 때는 좌굴이 일어나지 않지만, 세로로 세웠을 때 좌굴이 발생 하였다. 하지만 세로형태가 무게를 가로형태보다 훨씬 잘 버티는 것을 실험을 통하여 알 수 있었다.

10 [3]설계구상 Ix = ∫A y2 dA = ∫ y2b dA Iy = ∫A x2 dA = ∫ x2h dA
하중을 견디는 능력에 대해 외팔보 단면의 형상과 크기는 어떻게 영향을 주는가? 단면2차모멘트:굽힘의 힘이 작용하였을 때, 소재가 변형에 저항하는 성질을 나타내는 것 - x축에 대한 단면 2차 모멘트 Ix = ∫A y2 dA = ∫ y2b dA - y축에 대한 단면 2차 모멘트 Iy = ∫A x2 dA = ∫ x2h dA 높이가 높아지면 Ix가 높아져서 처짐량이 줄고, 폭이 넓어지면 ly가 높아져서 옆으로 잘 휘지 않는다

11 [3]설계구상 재료1~7의 경우 lx=∫ Y^2 dA (dA=dH*B, Y=H) =B∫ Y^2 dH =B*H^3/12

12 [3]설계구상 큰 사각형의 단면 2차모멘트)-(작은 사각형의 단면 2차모멘트) = 재료A,B의 단면 2차 모멘트
={(B+j)*(H+k)^3-(B-j)(H-k)^3}/12 lx=(j*H^3+B*k^3+3*B*H^2*k+3*j*H*K^2)/6

13 [3]설계구상 평행축 정리를 이용 재료P~Z의 경우 (ix0+A*d^2) bh^3/12 +Ad^3
이용 하자면,{d=(H+x/4)} (1)=(3)=(B+y)*(x/2)^3/12+(B+y)*x/2*(H+x/4)^2 이고 (2)=(B-y)*(H-x)^3/12 이므로 H모양의 단면2차모멘트는 Lx=(1)+(2)+(3)=2*{(B+y)*(x/2)^3/12+(B+y)*x/2*(H+x/4)^2}+(B-y)*(H-x)^3/12 재료P~Z의 경우

14 [4]결론 단면2차 모멘트가 크면 클수록 처짐량이 주는 것을 알수 있는데, 단면2차모멘트는 높이와 폭 에 많은 영향을 받는다, 그래서 단면의 형상과 크기가 외팔보의 하중을 버티는 능력을 많이 좌 우 한다는 것을 실험을 통하여 알 수 있었다.그 리고 재료 중 I형단면(H형 단면 세로)가 단면2차 모멘트가 가장 크다는 것을 알수있엇고 실험 결 과에서도 I형 단면이 하중을 가장 잘 버텨주었 다.