비틀림 실험 예비+결과레포트

소개글

금속 및 비금속 봉의 비틀림 각을 측정해 전단 탄성계수를 계산하는 실험입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험장치
4. 실험준비
5. 실험결과
6. 결과 및 토론
7. 참고자료

본문내용

1. 실험 목적
여러 가지 금속 및 비금속 봉에 토크를 작용하여 비틀림 각을 측정한다. 또한 공식을 이용해 전단 탄성계수 G를 찾고, 이론값과 비교해 본다.
2. 이론
* 봉의 왼쪽 끝은 고정되었으며 오른쪽 끝에는 토크 T의 작용으로 비틀림 각(angle of twist or angle of rotation)이라고 하는 작은 각 만큼 회전한다. 비틀림 각은 봉의 축에 따라 변하며, 중간 단면에서는 의 값을 갖는다. 봉의 모든 단면이 같은 지름을 가지고 같은 토크를 받는다면(순수전단), 각 는 양끝 사이에서 선형적으로 변할 것이다.
* 원형 봉의 오른쪽 끝을 반시계 방향으로 회전시키려고 하는 토크 T가 있을 때 봉의 표면에 위치한 응력요소에 작용하는 전단응력 의 크기는 봉 재료에 대한 응력-변형률 관계식을 이용하여 변형률로부터 구할 수 있다. 재료가 선형 탄성 재료이면, 전단에서의 Hooke의 법칙을 사용할 수 있다.
여기서 G는 전단 탄성계수이고, 는 라디안으로 표시된 전단변형률이다.
또한 , 가 성립한다.
여기서 는 봉의 외부 표면(반지름 r)에서의 전단응력이고, 는 내부 점(반지름 )에서의 전단응력이며, 는 비틀림율이다,

참고 자료

없음