비��림씄험

1. 서론
1.1실험적 배경
비틀림은 물체를 비틀었을 때 나타나는 변형 상태이다. 우리 주위에는 오랜 시간이 지났지만 균열이나 파손이 일어나지 않은 제품들을 많이 보아왔다. 제품을 오랫동안 손상되지 않고 안전하게 사용하기 위해서는 제품을 설계를 할 때에 여러 가지 설계요인들을 잘 고려해서 설계를 해야만 한다. 제품의 사용목적에 따라서 재료의 크기, 재료의 강성 등을 고려해보아야 한다. 여러 가지 설계요인들 중에서 같은 재료라도 재료의 크기, 단면 상태에 따라 재료의 특성이 많이 다르다는 것을 우리는 직관적으로 알고 있다. 이번 비틀림 실험은 이러한 재료의 특성에 따라서 변하는 하중과, 토크, 관성모멘트 그리고 전단탄성계수를 알아보려고 한다.

1.2실험 목적
비틀림 실험법은 먼저 전단탄성계수(강성률)를 직접 구할 수 있다. 또한 기술적으로는 동력전달요소로서 축의 비틀림에 대한 강도를 알 필요가 있다. 그리고 인장이나 압축과 달리 큰 비틀림 변위를 주어도 시편의 단면적은 거의 변하지 않는다. 이것은 연성재료의 가공성을 판단하는데 적합하기 때문이다. 우리는 이번 실험에서 중실봉과 중공봉의 비틀림 각에 따른 토크의 변화왿� 2차 극관성 모멘트를 통해 전단탄성계수(G)를 구하여 중실봉과 중공봉을 비교하고 각 소재에 따라 실험값이 어떻게 다른지 분석해보고자 한다.

2. 본론
2.1 이론적 배경
봉의 단면에 발생하는 비틀림 응력의 크기는 봉 단면의 중심에서는 0이 되고 중심으로부터의 반경에 비례하여 증가한다. 따라서 비틀림 응력은 가느다란 봉 단면의 테두리에서 최대값을 가진다. 그리고 비틀림 응력의 크기는 단면의 극관성 모멘트에 반비례한다. 또한 초기에 축성분은 상대회전에 의해 비틀게 되어 같은 각도에 남아있는 중심과 표면사이의 점들은 축의 각도가 θ만큼 비틀려진다.
비틀림에서의 파손은 일반적으로 이들 전단응력이 재료의 전단강도를 초과할 때 일어난다.