27.6
원형 단면을 가진 한쪽 끝에 고정된 캔틸레버 빔을 고려하십시오.
물체가 높이 h에서 캔틸레버의 자유 끝에 떨어뜨리면 질량의 위치 에너지가 운동 에너지로 변환됩니다. 이 운동 에너지는 충격 하중으로 인해 캔틸레버로 전달됩니다.
고정단에서의 최대 변형 에너지는 굽힘 모멘트로 표현되며, 여기서 자유단에서 거리 x에서의 굽힘 모멘트는 물체의 무게와 거리 x의 음의 곱으로 기록됩니다.
변형 에너지 방정식을 적분하고 항을 재배열하면 최대 하중이 표현됩니다.
발생하는 최대 응력은 최대 하중에 비례하고 캔틸레버의 관성 모멘트에 반비례합니다.
변형 에너지의 관점에서 최대 하중의 값을 대체하고 캔틸레버의 부피 측면에서 관성 모멘트를 다시 쓰면 탄성 계수와 캔틸레버에서 발생하는 변형 에너지의 관점에서 최대 응력을 표현할 수 있습니다.
자유단에 충격 하중을 받는 원형 단면을 가진 캔틸레버 빔의 분석은 낙하된 물체의 위치 에너지가 운동 에너지로 변환된 후 변형 에너지로 빔에 의해 흡수되는 것을 보여줍니다. 이 프로세스는 건설 및 항공우주와 같은 분야에서 중요한 동적 하중 하에서 재료가 어떻게 거동하는지…