스틸 40mm 샤프트와 알루미늄 60mm(벽두께 4~10)파이프 중 어떤게 덜 휘청거릴까요?

구조해석 중에 좌굴해석 할 수 있는 분이시면 가능하실겁니다. 구조사무소 쪽에 문의하시면 바로 알 수 있습니다. 비용은 좀 많이 들 수 있습니다. 구조해석 중에 좌굴해석 할 수 있는 분이시면 가능하실겁니다. 구조사무소 쪽에 문의하시면 바로 알 수 있습니다. 비용은 좀 많이 들 수 있습니다.

크기 (가로x세로)와 두께를 알아야 합니다. 크기 (가로x세로)와 두께를 알아야 합니다.

봉 자체가 끝입니다. 봉으로 뭘 만드는게 아니구요. 그러니까 저 지름에 3.5미터 길이의 봉을 철봉처럼 양쪽끝만 지지해서 걸쳐놨을때 가운데부분에 가해지는 힘을 얼마나 버틸수 있을까 하는것이죠. 어느쪽이 더 stiff할것인지가 문제입니다. 30mm지름, 50mm지름의 샤프트에 대해 계산결과를 얻었는데 막상 샤프트의 자체무게를 고려하지못한다니 의미가 없더군요. 봉 자체가 끝입니다. 봉으로 뭘 만드는게 아니구요. 그러니까 저 지름에 3.5미터 길이의 봉을 철봉처럼 양쪽끝만 지지해서 걸쳐놨을때 가운데부분에 가해지는 힘을 얼마나 버틸수 있을까 하는것이죠. 어느쪽이 더 stiff할것인지가 문제입니다. 30mm지름, 50mm지름의 샤프트에 대해 계산결과를 얻었는데 막상 샤프트의 자체무게를 고려하지못한다니 의미가 없더군요.

아.. 파이프가 아니고 속이 꽉찬 원형의 봉이군요...
그럼 처짐의 정확한 길이는 알 필요가 없다면.. 각 지름별 단면2차모멘트 자료를 찾아 보시면 됩니다.
이 값이 크면 덜 처집니다.
위에 가해지는 하중에 비해 자중은 큰 의미가 없습니다. 관상용이 아니면요.. 아.. 파이프가 아니고 속이 꽉찬 원형의 봉이군요... 그럼 처짐의 정확한 길이는 알 필요가 없다면.. 각 지름별 단면2차모멘트 자료를 찾아 보시면 됩니다. 이 값이 크면 덜 처집니다. 위에 가해지는 하중에 비해 자중은 큰 의미가 없습니다. 관상용이 아니면요..

역시.. 아무래도 구조사무소에 문의해야겠습니다 역시.. 아무래도 구조사무소에 문의해야겠습니다

두 재료의 밀도만 찾아 주세요.. 계산은 해드릴께요.. 두 재료의 밀도만 찾아 주세요.. 계산은 해드릴께요..

와우 이런 계산까지 가능하시다니..

A : SUJ2 샤프트 40mm지름, 3500mm길이 (Density 7.81g/cc)

B : A6061 파이프 60mm외경, 40mm내경, 3500mm 길이 (Density 2.7g/cc)

두 봉/샤프트의 정 가운데 하중이 가해졌을때 얼만큼에서 쳐짐이 발생하고 회복되지 않는 변형이 일어나는가 이것이 궁금합니다.

Density값만 가지고 계산 가능한가요? Modulus of Elasticity, Hardness같은 값은 상관없는걸까요 와우 이런 계산까지 가능하시다니.. A : SUJ2 샤프트 40mm지름, 3500mm길이 (Density 7.81g/cc) B : A6061 파이프 60mm외경, 40mm내경, 3500mm 길이 (Density 2.7g/cc) 두 봉/샤프트의 정 가운데 하중이 가해졌을때 얼만큼에서 쳐짐이 발생하고 회복되지 않는 변형이 일어나는가 이것이 궁금합니다. Density값만 가지고 계산 가능한가요? Modulus of Elasticity, Hardness같은 값은 상관없는걸까요

네.. 나머지 정보는 어차피 단면2차모멘트 값 안에 포함되어 있어서요..
처짐만 계산해 드리고, 항복강도는 아마도 정보가 없을꺼여요.. 즉 복원의 한계 처짐을 제가 계산해 드리지 못합니다. 네.. 나머지 정보는 어차피 단면2차모멘트 값 안에 포함되어 있어서요.. 처짐만 계산해 드리고, 항복강도는 아마도 정보가 없을꺼여요.. 즉 복원의 한계 처짐을 제가 계산해 드리지 못합니다.

아하 그렇다면 쳐짐정도만 알아도 충분할것같습니다. 부탁드립니다. 아하 그렇다면 쳐짐정도만 알아도 충분할것같습니다. 부탁드립니다.

아.. 제가 착각했네요.. 탄성계수도 알아야 합니다. 아.. 제가 착각했네요.. 탄성계수도 알아야 합니다.

네 그럼 modulus of elasticity가 A(SUJ2 샤프트)는 190-210GPA(27557-30458ksi), B(A6061파이프)는 68.9GPA(10000ks) 라고 합니다. 네 그럼 modulus of elasticity가 A(SUJ2 샤프트)는 190-210GPA(27557-30458ksi), B(A6061파이프)는 68.9GPA(10000ks) 라고 합니다.

넵 넵

계산 결과... 자중에 의한
샤프트의 처짐 : 7.5mm
환봉의 처짐 : 2.3mm 입니다.

그리고, 중간에 올려지는 무게 1kg당
샤프트는 0.35mm 가 쳐지며,
환봉은 0.25mm 가 쳐집니다. 계산 결과... 자중에 의한 샤프트의 처짐 : 7.5mm 환봉의 처짐 : 2.3mm 입니다. 그리고, 중간에 올려지는 무게 1kg당 샤프트는 0.35mm 가 쳐지며, 환봉은 0.25mm 가 쳐집니다.

대단하시네요.. 감사합니다. 역시 봉이 더 단단하군요. 대단하시네요.. 감사합니다. 역시 봉이 더 단단하군요.

네~
같은 지름이면, 샤프트가 더 단단합니다.
동일 지름일 때, 자중에 의한 처짐은 샤프트가 2mm 정도 더 처집니다만, 하중 증가에 따른 처짐량은 현저히 적습니다. 네~ 같은 지름이면, 샤프트가 더 단단합니다. 동일 지름일 때, 자중에 의한 처짐은 샤프트가 2mm 정도 더 처집니다만, 하중 증가에 따른 처짐량은 현저히 적습니다.

그렇다면 사용할수 있는 최대지름에서 샤프트를 사용하는게 유리하겠군요. 그보다 알루미늄이 훨씬 무른데다 속이 비었는데도 맞먹는걸 보면 역시 지름이 깡패네요. 신기합니다. 그렇다면 사용할수 있는 최대지름에서 샤프트를 사용하는게 유리하겠군요. 그보다 알루미늄이 훨씬 무른데다 속이 비었는데도 맞먹는걸 보면 역시 지름이 깡패네요. 신기합니다.

네... 그렇긴 합니다만.. 자원의 효용성을 고려해서... 한 치수 큰 환봉을 사용하시길 권해드립니다.^^ 네... 그렇긴 합니다만.. 자원의 효용성을 고려해서... 한 치수 큰 환봉을 사용하시길 권해드립니다.^^

솔직히 이렇게 공개적으로 소통하는 협회 여러분들 존경스럽습니다. 맞다 틀리다 를 떠나서 신뢰가 갑니다. 솔직히 이렇게 공개적으로 소통하는 협회 여러분들 존경스럽습니다. 맞다 틀리다 를 떠나서 신뢰가 갑니다.

^^ 감사합니다.
공개로 해야, 혹여 틀려도 다른 분들에 의해 수정이 가능하기에.... ^^ 감사합니다. 공개로 해야, 혹여 틀려도 다른 분들에 의해 수정이 가능하기에....

복원한계쳐짐하중은 실제 실험 전에 짐작하거나 계산할 수 있는 방법이 없는걸까요? 샤프트 하나가 20만원가까이 하기때문에 오버킬링으로 지름을 확 늘리면 거기서 두배 세배가 되고 실제 실험을 했다간 휘어버린 샤프트는 복구가 어렵기때문에 버리게되고 난감하네요. 구조사무소라고 해서 그들만 아는 계산식같은게 있을것같진 않고 재차 삼익정공에 항복강도를 물어봤지만 거기 기술연구소에서도 항복강도 계산은 어렵다고하니.. 생각못한곳에서 막히네요. 복원한계쳐짐하중은 실제 실험 전에 짐작하거나 계산할 수 있는 방법이 없는걸까요? 샤프트 하나가 20만원가까이 하기때문에 오버킬링으로 지름을 확 늘리면 거기서 두배 세배가 되고 실제 실험을 했다간 휘어버린 샤프트는 복구가 어렵기때문에 버리게되고 난감하네요. 구조사무소라고 해서 그들만 아는 계산식같은게 있을것같진 않고 재차 삼익정공에 항복강도를 물어봤지만 거기 기술연구소에서도 항복강도 계산은 어렵다고하니.. 생각못한곳에서 막히네요.

네.. 제가 직접 계산할 시간은 없고, 대강 추론할 수 있는 방법만 알려 드릴께요.
철재류는 통상 치수의 0.2% 이상의 변형은 회복할 수 없다고 보고 있습니다.
이 경우 3.5미터 길이의 봉에 하중이 가해져서 처짐이 생긴다고 보았을 때, 중심선을 기준으로 하변 길이가 0.2% (약 7mm) 이상 늘어나는 처짐시의 하중을 역으로 계산하시면 되실 듯 합니다.
하중 당 처짐길이는 위에 제가 계산한 바와 같습니다. 네.. 제가 직접 계산할 시간은 없고, 대강 추론할 수 있는 방법만 알려 드릴께요. 철재류는 통상 치수의 0.2% 이상의 변형은 회복할 수 없다고 보고 있습니다. 이 경우 3.5미터 길이의 봉에 하중이 가해져서 처짐이 생긴다고 보았을 때, 중심선을 기준으로 하변 길이가 0.2% (약 7mm) 이상 늘어나는 처짐시의 하중을 역으로 계산하시면 되실 듯 합니다. 하중 당 처짐길이는 위에 제가 계산한 바와 같습니다.

감사합니다. 그정도면 추측 가능할것같습니다. 캐드로 알려주신 하중당 쳐짐폭 계산해서 아크를 그려봤는데 20mm쳐졌을때도 밑변길이는 3mm를 안넘는군요. (샤프트 기준-지름의 정밀도, 표면경도를 고려해 샤프트를 주문했습니다.) 그럼 0.1%도 안되는거니까 걱정안해도 될것같습니다. 안심했습니다. 40mm가 쳐졌을때, 즉 100kg, 즉 제가 봉 한가운데 올라갔을때야 변형이 생길듯 하네요. 감사합니다. 그정도면 추측 가능할것같습니다. 캐드로 알려주신 하중당 쳐짐폭 계산해서 아크를 그려봤는데 20mm쳐졌을때도 밑변길이는 3mm를 안넘는군요. (샤프트 기준-지름의 정밀도, 표면경도를 고려해 샤프트를 주문했습니다.) 그럼 0.1%도 안되는거니까 걱정안해도 될것같습니다. 안심했습니다. 40mm가 쳐졌을때, 즉 100kg, 즉 제가 봉 한가운데 올라갔을때야 변형이 생길듯 하네요.

네 그정도면 얼추 맞아보입니다.
수고하셨습니다~ 네 그정도면 얼추 맞아보입니다. 수고하셨습니다~

스테인레스 샤프트 76파이 두께가 2.8T에 파이프의 길이가 약 3000(mm) 길이입니다.  양쪽 300 mm 정도는 40~50파이 정도의 환봉이 장착되어 있습니다. 이 정도의 조건에서 혹시 처짐량을 구할 수 있을 까요? 공식을 구하기가 너무 어렵습니다. 스테인레스 샤프트 76파이 두께가 2.8T에 파이프의 길이가 약 3000(mm) 길이입니다. 양쪽 300 mm 정도는 40~50파이 정도의 환봉이 장착되어 있습니다. 이 정도의 조건에서 혹시 처짐량을 구할 수 있을 까요? 공식을 구하기가 너무 어렵습니다.

"양쪽 300 mm 정도는 40~50파이 정도의 환봉이 장착"을 좀 더 풀어서 설명해 주시겠습니까? "양쪽 300 mm 정도는 40~50파이 정도의 환봉이 장착"을 좀 더 풀어서 설명해 주시겠습니까?

네.. 그 꽂혀 있다는 것이 용접인가요? 아니면 큰 환봉 속에 그저 삽입되어져 있는 형태인가요?
그리고, 40~50파이의 환봉은 두께가 얼마인가요? 네.. 그 꽂혀 있다는 것이 용접인가요? 아니면 큰 환봉 속에 그저 삽입되어져 있는 형태인가요? 그리고, 40~50파이의 환봉은 두께가 얼마인가요?

용접구간의 변형은 없다고 가정하였습니다.(무한강도)
자중에 의한 처짐은 0.963 mm 입니다.
중간에 무게가 1kg 늘어날 때마다, 처짐은 0.06 mm 씩 증가합니다. 용접구간의 변형은 없다고 가정하였습니다.(무한강도) 자중에 의한 처짐은 0.963 mm 입니다. 중간에 무게가 1kg 늘어날 때마다, 처짐은 0.06 mm 씩 증가합니다.

답변에 정말 감사드립니다. 많은 도움이 되었습니다. 답변에 정말 감사드립니다. 많은 도움이 되었습니다.