핵심 원칙.
I형, T형, 상자형
상자형이나 관 같은 중공 단면이면 적은 재료로 같은 강성을 냅니다. 굽힘에는 I형강이 최적이고, 속이 찬 덩어리는 재료 낭비입니다.
날카로운 모서리를 피하기
안쪽 모서리가 날카로우면 응력이 3~5배로 몰립니다. 단면의 0.2배쯤 되는 넉넉한 라운드를 주면 1.5배까지 내려갑니다.
살 두께의 60 %
처짐 방향과 직각으로 리브를 넣으면 질량을 늘리지 않고 강성이 올라갑니다. 통상의 규칙은 리브 두께를 바탕 살의 60 %로 하는 것입니다.
값을 더 치를 만합니다
7075-T6는 6061보다 80 % 강합니다. 인코넬은 고온에서 4140을 앞섭니다. 필요에 맞춰 등급을 고르십시오.
반복 하중
반복 하중에서는 항복이 아니라 피로 한도가 중요합니다. 강은 인장강도의 약 50 %이고, 알루미늄은 진짜 한도가 없어 시간강도로 다룹니다.
길고 가는 부재
위험한 것은 압축재입니다. 임계 하중은 π²EI/L². 필요하면 횡방향 지지를 더하십시오.
자주 묻는 질문
정하중에서는 항복과 인장강도가 한계입니다. 피로에서는 10⁷ 사이클에 대해 항복의 30~50 %. 반복 하중에서는 모든 것을 피로가 좌우합니다.
아닙니다. 강도가 높아지면 대개 연성이 떨어지고 노치에 민감해집니다. 충격 하중에는 최대 강도보다 강도와 연성의 균형이 낫습니다.
탄소섬유 복합재는 무게당 강도가 훨씬 높지만 비쌉니다. 항공우주나 경주처럼 무게가 결정적인 용도에 쓰십시오.
유한요소해석은 엔지니어링 파트너에게 맡깁니다. 부품 대부분은 도면대로 제조하고, 해석 검증은 고객이나 설계자가 합니다.
있습니다. 특히 피로에서 그렇습니다. 거친 면은 균열의 출발점이 되고, 연마하거나 쇼트피닝하면 피로 수명이 2~4배로 늘어납니다.
체결 구멍도 용접도 이음부도 응력 집중원입니다. 될 수 있으면 이음부를 응력이 가장 큰 자리에서 떼어 놓으십시오.
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