[工學] 재료역학experiment(실험) - 원통형 (Cylinder) 압력용기 설계 및 experiment(실험)
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작성일 19-09-23 10:22본문
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평면 외의 최대 전단응력은 x축과 y축에 대하여 45°회전에 의해 얻어진다. 또한 σ는 응력이며, ε은 변형률을 나타낸다. 여기서 각 방향으로의 변형률을 계산하면 다음과 같다. 응력의 방향에 의해 은 원주방향 응력이라 하고 마찬가지로 는 길이방향 응력이라고 부른다.
◎ 원주방향 변형률
◎ 길이방향 변형률
여기서 p는 원통형 탱크 내부 압력이고, r은 탱크 안쪽 반지름, t는 두께를 나타낸다.
미세요소 표면의 응력상태
그림의 (a)에서 셀의 바깥 표면에 생긴 주응력 과 는 응력요소 위에 작용하고 있음을 보여주고 있따 만약 셀의 두께가 매우 얇다면, z방향으로 작용하는 셋째 주응력은 무시할 수 있따 그러므로 2축 응력만이 작용한다고 가정한다. 평면 내의 전단응력은 그 요소가 z축에 대하여 45°회전할 때 일어난다.
따라서 절대 최대 전단응력은 다음과 같고, 이것은 …(drop)
실험결과/기타
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다.
설명
1. 實驗(실험) 목적
◎ 원통형 압력용기 설계를 위한 實驗(실험)
◎ 원통형 음료 캔의 가압 상태에 대한 설계 타당성 검증
◎ Can의 내부 압력을 알기 위하여 Can의 스트레인을 측정(測定)
◎ 스트레인 게이지의 이해
◎ 스트레인 게이지를 이용한 스트레인의 특정
◎ 實驗(실험)에서 측정(測定) 한 스트레인을 이용하여 응력과 압력의 계산
2. 實驗(실험) 理論
2.1 원통형 압력용기
원통형 탱크와 절단면에서의 응력분포
끝이 닫혀 있고 내적 압력 p를 가진 얇은 벽의 둥근 원통형의 탱크를 생각해 보자. 이 요소의 측면 위에 작용하는 수직응력 과 는 주응력이다. 그리고 E는 탄성계수를 υ는 Poisson`s Ratio를 나타낸다. 그때의 응력은 다음과 같다. 자유 물체도를 그려서 평형방정식을 세우면, 다음을 계산 할 수 있따
◎ 원주방향 응력 ,
◎ 길이방향 응력 ,
위 두 식을 비교하면 임을 알 수 있따 따라서 원통형 셀 속의 원주방향 응력은 길이방향 응력의 두 배이다.