스트레인게이지실험

소개글

(1) 토크를 측정하는 방법 중, 스트레인 게이지를 이용하는 방법에 대해 알아보고, 원형 단면을 가지는 시편의 토크를 측정하는 실험을 통해 측정된 스트레인 값과 힘을 이용해서 전단 응력을 구하고 비교한다.
(2) 스트레인 게이지를 이용 변형률을 측정하고 주어진 처짐을 통해 보를 처지게 하는 힘을 비교 측정한다.
(3) 개봉하지 않은 캔에 스트레인 게이지를 부착하고 개봉하면서 변형률을 측정 압력을 계산하고 실제 값과 비교 한다.
(4)스트레인 게이지의 원리를 알고 이용 방법에 대하여 알아보자.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 장치

3. 관련 이론

1) 원형봉의 비틀림
2) 보의 처짐
3) 캔의 압력 변화
4) 스트레인 게이지

4. 실험 절차

5. 측정값-이론값

6. 결론 및 고찰

7. 참고 문헌

본문내용

3. 실험 이론
1) 원형봉의 비틀림
①응력과 변형률의 정의와 관계
응력(Stress)이란 물체에 외력이 작용하였을 때, 그 외력에 저항하여 물체의 형태를 그대로 유지하려고 물체내에 생기는 내력으로 변형력이라고도 한다. 응력은 작용하는 하중의 종류에 따라 수직응력과 전단응력으로 구분된다. 수직응력은 힘의 방향이 단면에 수직한 경우로 인장과 압축응력(σ)이 있고, 전단응력(τ)은 단면에 접선 방향으로 힘이 작용하는 것으로 접선응력이다. 응력의 크기는 일반적으로 면에 작용하는 힘을 면의 면적으로 나눈 것으로 정의되며 그 단위는 N/㎡으로 표기된다.
변형률(Strain)이란 물체에 외력이 작용하여 그 크기와 형상이 변형되었을 때 변형되는 정도를 말하는 것으로 작용하는 응력의 종류에 따라 구분된다. 변형률에는 신장, 전단, 열 변형율등이 있는데 일반적으로 온도변화를 고려하지 않을 경우 신장, 전단변형률로 구분된다. 신장변형률은 수직 변형률이라고도 하며 이는 압축력이나 인장력에 의한 변형에서 원래 길이에 대한 늘어난 길이의 비로 정의되고 로 표기한다. 전단변형률은 전단에 의한 미소입자의 각변화를 의미하는 데 로 표기한다. 이때 전단변형률과 변위는 그림2에서 다음과 같이 유도할 수 있다.

참고 자료

① 재료역학, Roy R. Craig, Jr, 김정규 외 4인 공역 Wiley 2nd edition 2002
② 현대 전자전기, 계측공학, 민남기, 동일 출판 1998
③ Experimental Stress Analysis, James W. Dally McGraw Hill 1977
④ 계측공학의 기초, 홍준희, 시그마 프레스 1998
⑤ 기계 계측 공학 -이론과 설계- Richard S. Figliola 원저 곽문규 공역 Wiley 1999
⑥ Mechanics of Materials, James M. Gere, Books/Cole, 5th edition 2001
⑦ 재료역학 제4판 이종원 김문생 변근주 공역