[기계공학실험]변형률 측정

소개글

"[기계공학실험]변형률 측정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 사항

본문내용

1. 실험 목적
가. 알루미늄 시편(Al6061)에 Strain gage와 터미널을 부착한 후, 전선을 납땜하여 Portable Strain Indicator에 연결한 뒤 하중 변화에 따른 변형률을 측정한다. 실제 측정한 변형률을 토대로 응력을 계산하고 이론적 계산값과 비교하여 분석하는 실험이다.

2. 실험 이론 및 원리
가. Strain gage 원리
Strain Gage는 저항 소자의 길이 변화율과 저항의 변화율이 비례하는 특성을 응용한 것으로, 기계적인 미세한 변화를 전기신호를 통해 검출하는 센서이다. Strain Gage를 기계나 구조물의 표면에 부착해두면, 그 표면에서 생기는 미세한 치수의 변화인 Strain을 측정하는 것이 가능하다. 또한 그 크기로부터 강도나 안전성 확인을 하는데 중요한 응력을 알 수 있다. Strain을 측정하기 위해 시편과 Strain Gage를 완전히 부착시키면, 시편에서 발생하는 변형량은 변형량 감지 저항체에 그대로 전달된다. 저항체의 변화는 길이변화(Δl)과 단면적변화(ΔA)로 인해 저항값의 변화(ΔR)를 유발한다. (BECAUSE R= rho {l} over {A})

여기서 ΔR을 이론적으로 구하는 식은 {dR} over {R} =(1+2 nu ) {dl} over {l} + {d rho } over {rho } 이다. 변형량과 저항변화 사이에는 일정한 관계가 있으며 이 저항값의 변화에서 변형량의 값을 알아 낼 수 있다. Strain Gage 고유값(Gage Factor)은 길이의 변화(변형률)에 대한 전기 저항 변화의 비율로 정의된다.

F= {{dR} over {R}} over {{dl} over {l}}여기서, {dl} over {l} = epsilon 이므로 F= {{dR} over {R}} over {epsilon } 즉, epsilon = {{dR} over {R}} over {F} 이다.

F와 R은 주어지는 값이므로 dR만 측정하면 변형률(ε)을 구해 낼 수 있다.

참고 자료

없음