안녕하십니까?
저는 명지대학교 기계공학과 한성욱이라고 합니다.
스트레인 게이지를 이용하여 응력해석을 하는 조그마한 팀 프로젝트를 제출하려고 합니다.
스프링의 두께를 보면.. 작은 아주 작은 게이지를 부착하면 직경등에 대한 문제는 없습니다. (게이지에 맞도록 큰 스프링을 선정하였습니다.)
그런데 문제는 여러분들도 많이 아시는 a/b slide 기구에서 측정하려고 하기 때문에 그렇습니다.
즉. 스프링이 받는 힘의 방향이 고체역학이나 요소설계에서 배운 축방향(일반 축에서 보는 축방향)의 힘에 대한 응력이나 변위량에 대한 공식은 있지만,
스프링의 직경방향으로의 회전에 의한 힘은 어떻게 해석을 해야 하는지요?
제 나름대로의 생각으로는 스프링을 직선으로 편것처럼 생각하여서, 일반 축의 축방향의 스트레스처럼 생각하고도 싶은 생각이 듭니다.
아무튼. 제가 보아온 방향의 힘을 전달하는 시기가 아닌 상황인지라,
어떠한 다른 생각의 전환이 필요한것 같은데,
많이 힘들군요..
사부님들의 조언을 정말 부탁드립니다.
꾸벅.
코일스프링(소재의 비틀림 강성을 이용하는 제품형, 압축, 인장, 비틀림)
의 경우, 외부에너지를 소재의 비틀림을 통해 저장합니다.
이때 코일스프링 소재의 표면에는 비틀림 모멘트에 의한 전단응력이
주로 작용하게 됩니다. 따라서 굽힘모멘트나 전단력의 영향을 무시한다면
순수한 전단응력만으로 볼 수 있습니다.
원형단면 바에서 양끝에 비틀림모멘트를 부여할때와 같은 응력분포지요.
그러면 당연히 스트레인게이지의 부착방향은 바의 길이 방향에 45도 방향이
주응력방향이 되고 이 값을 측정하면 대표값을 읽을 수 있지요.
코일스프링의 소재의 길이방향에 45도 되도록 스트레인게이지(1개짜리)를
붙이거나 아니면 로젯을 사용하시면 됩니다.