출처: 로베르토 레온, 버지니아 공대, 블랙스버그, 버지니아 토목 및 환경 공학부
수백만 개의 동일한 복사본이 만들어지고 광범위한 프로토 타입 테스트가 가능한 자동차 나 토스터의 생산과는 달리 각 토목 구조는 독특하고 재현비용이 매우 높습니다 (Fig.1). 따라서 토목 엔지니어는 분석 모델링에 광범위하게 의존하여 구조를 설계해야 합니다. 이러한 모델은 현실의 단순화 된 추상화이며 성능 기준, 특히 강도 및 강성과 관련된 성능 기준이 위반되지 않도록하는 데 사용됩니다. 이 작업을 수행하기 위해 엔지니어는 구조가 하중에 어떻게 반응하는지, 즉 힘과 변형이 어떻게 관련되는지, (b) 재료(예: 강철 및 콘크리트)가 응답에서 어떻게 다른지 구별하는 일련의 상수와 같은 두 가지 구성 요소가 필요합니다.
그림 1: 세계 무역 센터 (뉴욕) 교통 허브.
오늘날 대부분의 엔지니어링 설계는 선형 탄성 원리를 사용하여 구조물의 힘과 변형을 계산합니다. 탄력이론에서는 스트레스와 긴장 사이의 관계를 설명하기 위해 여러 가지 재료 상수가 필요합니다. 응력은 단위 영역당 힘으로 정의되며 스트레인은 해당 차원의 원래 크기로 분할된 힘을 받을 때 치수의 변화로 정의됩니다. 이러한 상수의 두 가지 가장 일반적인 것은 긴장에 대한 스트레스를 포함하는 탄성 (E)과 경도 변형에 대한 측면의 비율인 푸아송의 비율 (θ)입니다. 이 실험은 힘 (또는 응력) 및 변형 (또는 변형)을 측정하기 위해 건설 재료 실험실에서 사용되는 일반적인 장비를 소개하고, 일반적인 알루미늄 바의 E 및 θ를 측정하는 데 사용합니다.
탄력과 푸아송의 비율의 계수
본 원에서 학생들은 보편적 인 시험 기계를 운영하는 데 필요한 사용 및 안전 예방 조치에 대해 교육을 받았다고 가정합니다.
본 실험에서 탄성(E) 및 푸아송의비율(v)의계수를 측정하였다. 이 실험은 로제트 균주 게이지를 사용하여 실험실 환경에서 이러한 상수를 측정하는 방법을 보여줍니다. 획득한 값은 각각 10,000ksi 및 0.3의 게시된 값과 잘 일치합니다. 이러한 값은 엔지니어링 설계를 위한 탄성 이론을 적용하는 데 핵심적이며, 본원에 설명된 이 실험 기술은 재료 상수를 획득하는 데 사용되는 기술의 전형이다....
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