버클링 실험(Buckling Test)

소개

버클링 실험 보고서 입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험장치 및 방법
4.실험결과 및 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
재료에 따라 또는 하중에 따라 파괴가 다양하기 때문에 설계자들은 파괴를 파하기 위해서 부재의 강도와 강성도를 잘 알아야 한다. 좌굴실험으로서 재료에 축하중을 가함으로써 쉽게 알아 볼 수 있다.
<중략>
데이터를 분석해보면 하중변위 그래프에서 보면 처음에는 하중에 조금씩 변위가 증가하다가 점점 급속히 변하는 것을 볼 수 있었다. δ - δ/P 그래프에서는 기울기는 실험임계하중을 가리킨다. 실험임계하중은 물성치이므로 이론으로 구한 임계하중과 같아야 하지만 그렇지 못하였다. 실험 시에 오차가 일어난 원인으로는 변위를 읽는 눈금이 사람이 눈으로 봄으로 틀릴 수 있고 눈금도 ㎜단위이므로 정확히 읽을 수 없었다.
이론하중을 구하는 조건에는 먼저 재료가 완전하다는 것이다. 하지만 실험당시에는 우리가 하기 전에 이미 여러 조가 같은 재료를 가지고 실험을 하였고, 따라서 우리가 외부적으로는 인식하지 못하는 잔류응력에 의한 재료 내부의 변형이 있었다고 생각한다. 또한 측정 방식에서도 눈금의 단위가 mm의 단위로 매우 작아 정확한 값보다는 근사적인 측정을 하였고, 재료의 탄성계수(E)도 단지 주어진 값만을 사용하였지, 실제로 얼마인지는 알 수가 없었다. 또한 우리가 좌굴을 측정한 위치 또한 이론적으로 최대의 좌굴이 나타나는 70%의 위치와 동일했는지 의심이 가며, 편심이 클 때에는 같은 하중에도 변형이 크게 일어나는데, 이는 편심에 의해 모멘트가 커지기 때문이며, 회귀분석 직선의 y절편의 값이 다르게 나오는데 그 이유는 y절편이 초기 처짐과 편심 량의 합을 나타내기 때문인데, 그 크기가 편심 량만큼이 아니므로 재료에 이미 소성변형이 일어 났다고 볼 수 있다. 또한 유압장치의 기름이 부족해서 인지 충분한 강한 하중을 가하지 못했다. 장비의 결함으로 완전한 실험을 하지는 못했지만, 좌굴현상을 이해하는데 많은 도움이 되었던 유익한 실험이었던 것 같다. 나중에 기회가 된다면 좋은 조건에서 제대로 실험을 해서 기둥의 좌굴에 대해 알아보았으면 좋겠다.

참고자료

· -MACMILLAN “고체역학” 제2판 도서출판 희중사
· -Riley / Sturges / Morris "Mechanics of Materials" 5th edition 사이텍 미디어