탄소성 굽힘 각론 : 굽힘 모멘트의 계산값

전문가 제언

□ 기계재료로 많이 사용되는 것은 강체로 주로 금속재료가 대부분이며, 금속재료의 기계적 특성치의 표시로는 인장강도 내지는 항복강도와 연신율을 표시하게 된다. 인장강도는 만능시험기에 의한 결과이며, 이때에 얻어지는 값은 응력과 변형률이다. 압축일 경우는 작용하는 힘의 방향이 반대이므로 변형률을 음(負)으로 표시하는 것 외에 모든 조건이 같다고 간주된다. 따라서, 굽힘 변형의 이론해석에도 소재의 응력(stress)-변형률(strain)의 관계로부터 인장과 압축이 같다고 간주되었다. 그러나 본 보고의 집필자인 Hivino씨의 조사결과에 의하면, 이것은 단지 관습적 정의로, 실질적으로 이에 따르는 재료는 없다는 것이다. 굽힘 변형은 소재 판의 제조이력에 의하여 결정된다는 실험 결과도 발표하고 있다.

□ 굽힘 해석에 필요한 굽힘 모멘트는 재료특성인 인장의 응력-변형률곡선 으로는 구해지지 않으므로, 별도로 실측해야만 한다는 것을 실증하기 위하여, 실용적 견지에서 간편하게 박판재의 굽힘 모멘트를 구하기 위하여 편지보법(Cantilever)을 사용하고, 이에 의해 구해진 굽힘 모멘트의 실측치와 계산치의 관계, 또 근사치로 사용 가능성을 확인 한 결과를 소개한 자료이다.

□ 실험과 계산으로 검증한 결과의 중요내용을 요약하면, 굽힘 모멘트의 계산치는 실측치의 근사치로는 될 수 없고, 실측은 “외팔보법”에 의한 것이 간편하며, 또 전단응력의 값은 작으므로 무시할 수 있다. Saint Vanant의 원리를 고려하여 굽힘 스트레인 조사 위치는 고정단으로 부터 재료 두께의 4~5배 이상 떨어지게 하는 것이 소성관절의 영향을 최소화할 수 있다. 단, 고정단에서 너무 멀리 떨어지지 않도록 주의가 필요하다. 또, 앞면과 뒷면의 굽힘 스트레인 차이의 영향은 곡률식으로 판단 할 수 있으며, 탄완전소성체(Elastic Perfectly Plastic)의 값으로 추정하는 것이 편리하다. 실측에 의하지 않는 굽힘 모멘트 M의 추정에는 탄완전소성체의 전 소성 굽힘 모멘트 Mo의 값을 바탕으로 하여 M= αMo= α{(σebt2)/4}, (α=1.5~2)의 값으로 계산 될 수 있다. 이는 소성학(塑性學)에서의 새로운 설을 제창하는 자료이다. 소성가공에서 굽힘 가공 해석에 관한 연구자에게 참고가 되는 자료로 사료된다.

저자

HIBINO,Fumio

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

56(2)

잡지명

기계연구(A062)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

277~281

분석자

정*갑

분석물

• 탄소성 굽힘 각론 - 굽힘 모멘트 계산값.pdf [183,154 byte]

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