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[재료역학] 평행축 정리(Parallel Axis Theorem)란? (관성모멘트) 본문

기초이론/정역학_재료역학

[재료역학] 평행축 정리(Parallel Axis Theorem)란? (관성모멘트)

FAMTECH 2023. 5. 23. 10:20

 

목차

     

    "관련제품 문의는 로고 클릭 또는 공지사항의 연락처를 통해 하실 수 있습니다."

     

     

     

    평행축 정리(Parallel Axis Theorem)란?


    평행축 정리(Parallel Axis Theorem)는 재료역학에서 사용되는 중요한 개념 중 하나입니다. 이 정리는 물체의 관성 모멘트를 다른 축 주변의 관성 모멘트로 변환하는 데 사용됩니다.

     

    평행축 정리는 구조물의 회전 운동 및 관성 모멘트 계산에 유용하게 활용됩니다. 예를 들어, 주어진 축을 기준으로 관성 모멘트를 계산하기 어려운 경우, 평행축 정리를 사용하여 다른 축의 관성 모멘트를 계산하고, 그것을 기반으로 전체 구조물의 관성 모멘트를 구할 수 있습니다.

     

     

     

    그림1

     

    도심축(Center of Mass)은 물체의 질량이 고르게 분포되었다고 가정할 때, 물체의 전체 질량을 대표하는 지점입니다. 즉, 도심축은 물체의 질량 중심이 위치하는 점을 의미합니다.

     

     

    도심축에서의 단면 2차 모멘트는 아래와 같이 구할 수 있습니다.

     

    수식1

     

    도심축에서의 단면 2차 모멘트의 값이 있을 경우 다른 축에 대한 단면 2차모멘트를 구할 수 있습니다. 이를 평행축 정리 이론이라고 합니다. 다른 축의 단면 2차 모멘트는 아래와 같이 구할 수 있습니다.

     

     

    수식2

     

    • Ic:  도심축에서의 단면 2차 모멘트 값
    • A: 전체 면적
    • d: 도심축에서 다른 축까지의 거리

     

     

     

     

    진동시험기의 모멘트(Vibration Tester Moment)

     

    그림2

     

    그림2와 같이 진동 시험기의 슬립테이블에 사각형의 시편이 올라갈 경우 모멘트에 대한 계산을 해보겠습니다. 도심축에서 발생하는 모멘트는 아래와 같습니다.

     

    수식2

     

    제품과 슬립테이블에서 발생하는 모멘트는 아래와 같습니다.

     

     

    수식3

     

     

    위 수식3에 따라 높이에 따른 모멘트의 크기가 지수 3승으로 커짐을 알 수 있습니다. 때문에 진동 시험기를 제작할 때 이러한 부분을 고려해서 설계를 진행하셔야 합니다. 

     

     

    팜테크에서는 고객의 시험 규격 및 시험 재료의 특성에 맞춰 시험기의 용량 및 사이즈, 두께를 제안하고 있습니다. 진동시험기에 관심 있으시거나 관련해서 교육이 필요하실 경우 하단에 이미지를 클릭하셔서 홈페이지를 통해 문의 주시면 됩니다.

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