일반기술

순수굽힘 붕괴 시험기

사각관 부재는 자동차, 비행기등의 운송수단의 경량화를 위하여 많이 쓰여지며, 자동차 충돌사고시 부재들의 변형은 축방향 압축붕괴와 굽힘붕괴가 혼합된 변형양상을 보여준다. 그러나 굽힘붕괴의 형태는 대부분의 자동차에 사용되는 박판부재의 주된 붕괴형태임에도 불구하고, 축방향 붕괴보다 관심을 끌지 못하고 있다. 설계단계에서 부재가 흡수할 수 있는 변형에너지와 부재의 변형형상을 계산하기 위해서는 굽힘 모우멘트를 받는 부재의 붕괴이후 거동에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 굽힘붕괴 특성을 실험을 통하여 연구하기 위하여 4절점 순수 굽힘 붕괴 시험기를 개발하였다. 본 시험기는 두 개의 지지바퀴(support wheel)에 각각 두 개의 하중축(loading pin)을 설치하고 유압 발생 장치와 유압실린더를 이용하여 이 두 개의 지지바퀴를 회전시켜 굽힘 모우멘트를 발생시켰으며, 기존의 굽힘 붕괴 시험기에서 굽힘 모우멘트 이외에 전단력이 발생하는 단점을 보완하기 위하여 하나의 지지바퀴의 지지대를 LM가이드위에 설치하여 움직일 수 있도록 하였다. 굽힘 모우멘트는 로드셸을 이용하여 측정하였으며, 굽힘각은 가변저항기를 이용하여 측정하여 개인용 컴퓨터를 이용하여 동시에 실시간으로 받아들여 M-θ(굽힘 모우멘트-굽힘각) 곡선으로 나타내어 가시화시켰다.