안녕하세요.
지난번 글을 올렸는데 이미지가 안올려져 있더군요.
다시한번 올립니다.
귀찮으시더라도 첨부한 그림파일로 이해해 주세요.

몇번 글을 올리다 않되어서 그냥 포기할까도 했는데여,
생각해보니 역학에 기초가 되는 이런사항들을 잘못이해하고 있다면 얼마나 한심한일인가 생각하니...쩝 도저히 그냥 넘어갈수 없었읍니다.

고수님들에 검토 부탁드립니다.

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첨부한 그림에서와 같이 프레스를 이용하여 WORK를 파단하고자 합니다.
2조각으로 파단하는것이 목적인데요, 재질은 알류미늄입니다.

1.파단이 이루어지는 지점을 예측해 보는것과
2.파단하기위해 필요한 유압프레스의 힘(P kg)을 알고자 합니다.

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L1=L2일경우

<가정1> --------그림1참조
b지점에서 1차파단이 발생한다
즉, L3, L4 와 상관없이 b지점에서 1차 파단이 발생한다
즉, 1차파단전까지는 c,a지점엔 힘이 거의 가해지지 않는다


1>굽힘에 의한 파단강도를 검토
1-1>
P = P1 + P2 (P1=P2=0.5P)
Rb = P1 + P2
(Ra = Rc = 0)
1-2>
전단력F; P1, P2 지점에서 최대값 F= P1 = P2 (=구하고자 하는값)
굽힘모멘트(처짐최대); b 지점에서 최대값 = P1 * L1 (kg.mm)

1-3>
재료의 재질에 따른 최대굽힘응력값을 찾는다
(자료를 못찾아 도표편람에서 인장강도값을 선정함.)
S45C: 진파단력=153, 항장력=72, 굽힘=40 (kg/mm2) (굽힘값이 아닌 진파단력값을 적용했음)
알류미늄(A6061) : 인장강도=30이상 (~이상으로 값이 나와있어 40으로 적용했음)

1-4>
최대굽힘응력과 굽힘모멘트, 단면계수(사각)의 상관식에 의해서 P1값을 구함.

1-5>
안전율을 10정도로? 적용하여 P=2xP1x20 (kg)으로 하여 P값 산출

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2>전단응력에 의한 파단강도를 검토

2-1> 사각형의 단면적을 계산 A=bh

2-2> 전단응력=1.5xF/A

2-3> 재료의 전단응력값을 찾는다 (자료를 못찾아 인장강도의 0.7배로 선정함)

2-4> 2.3식에 의해 P값을 산출한다.
P=2P1=F 로 산출했음.

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3> 굽힘과 전단에 따라 각각 계산하면 P값은 약10배정도 차이남 (전단시 훨씬 큰값이 나옴)

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>>> 질문1
이상 위에서 계산한 방법이 잘못되었는지 검토좀 해주세요.

(이런경우에는 굽힘이 발생하면서 인장응력과 전단응력이 동시에 발생하는거라 생각되는데요, 조합응력으로 계산하면 하나할때보다 더 적은값이 나와서 그냥 큰값으로 정했읍니다.)

>>>질문2
전단력(전단응력발생)에 의해 파단이 일어나는 경우라는 것은,
상.하커터날의 좌.우가 근접해 있어(가위처럼) 굽힘이 거의 발생하지 않는다는 조건의 경우인가요?

>>>질문2-1
전단력으로 파단시 가위를 연상하게 &#46124;는데요, 가위날이 날카롭잖아요,
헌데, 그 날카로운 이유가 전단응력에 있어서,
힘을받는 면적에 관련된것이 아닌, 굽힘을 최소화 하기위한것이라 생각드는데요 맞는 생각인가요?
(전단응력에 적용되는 면적(A)은 오로지 파단될 소재의 면적을 말한다,
즉 힘을 가하는쪽에 면적(=커터날면에 면적)은 전단응력에 영향을 주지 않는다?)

>>>질문2-1-1
커터날 上 면적이 전단응력에 영향을 주지 않는다면 커터날 下의 면적은 전단응력에 영향을 미치게 되나요?
면적 또는 형상이 날카로움...
커터上,下의 면적 또는 형상이 전단응력에 미치는 영향을 알고 싶습니다.

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<가정2>-------------- 그림2참조

2차파단 발생
b지점에서 1차 파단이 발생하게 되면 작용힘은 P1만 발생한다.
이때 a지점에서 2차 파단이 발생하게된다

C지점의 모멘트합=0이라 할때,

P1 = P
P1*(L3+L4) = Ra*L4
Ra=P1*(L3+L4)/L4

(L4=0.5L3일때) Ra=3P1

Rc=P1-Ra=P1-3P1=-2P1

따라서 굽힘모멘트 최대지점인 b지점에서 파단이 발생

이때 최대굽힘모멘트=P1xL3

이하는 <가정1>에서와 같이 파단강도를 계산.

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>>>질문3
두번째 파단강도를 계산하는것이 옳은지 검토해주세요.


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<그림3 참조>

>>>질문4
L1=0.5L2 일때,
P1=P2라고 계산할수 있는건가요?

유압실린더에 장착된 커터날上에 있어 한몸체에 두개의 커터날이 고정 되어 있잖아요.

만약 커터날 간격이 유압실린더 로드의 중심에 대하여 대칭하지 않게 설계될때 (L1과 L2가 다를때) P1,P2 값이 같다고 해야하는게 옳은건가요?
아니면
P2=L1/(L1+L2)*P , P1=L2/(L1+L2)*P 로 해야하나요 ....
한몸체에 있다는걸 생각하니까 무척 햇깔리네요

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휴~~
이상으로 질문을 마침니다.
나름대로 최대한 자세하게 서술한다고는 했는데.. 난잡했더라도 이해해주십시요.

끝까지 읽어주셔서 감사하고요, 많은 지적 바랍니다.