외팔보의 하중-스트레인 측정에 의한 탄성계수

소개

제목 : 외팔보의 하중-스트레인 측정에 의한 탄성계수

1. 실험 목표
스트레인 게이지와 스트레인 미터에 익숙하도록 한다. 외팔보에서 하중과 스트레인을 측정하여 소재의 탄성계수와 프와송 비를 구한다.

2. 이론적 배경
굽힘응력
관성모멘트
가로변형률
세로변형률
프와송 비 = -εy/εx

3. 실험 방법 및 결과

3-1. 실험 방법
① Given Material: 1 Steel Beam,2 Strain gage
② Strain gage 부착방법에 따라 보에 Strain Gage 부착
③ 보의 외관을 측정하고, 보를 `H` 보에 고정한 후 스트레인 게이지 위치와 하중을 가 할 위치를 측정한다.

목차

제목 : 외팔보의 하중-스트레인 측정에 의한 탄성계수
1. 실험 목표
2. 이론적 배경
3. 실험 방법 및 결과
3-1. 실험 방법
3-2. 실험 결과
4. 해석 및 토론
5. 결론

본문내용

1. 실험 목표
스트레인 게이지와 스트레인 미터에 익숙하도록 한다. 외팔보에서 하중과 스트레인을 측정하여 소재의 탄성계수와 프와송 비를 구한다.
2. 이론적 배경
굽힘응력
관성모멘트
가로변형률
세로변형률
프와송 비 = -εy/εx
3. 실험 방법 및 결과
3-1. 실험 방법
① Given Material: 1 Steel Beam,2 Strain gage
② Strain gage 부착방법에 따라 보에 Strain Gage 부착
③ 보의 외관을 측정하고, 보를 `H` 보에 고정한 후 스트레인 게이지 위치와 하중을 가 할 위치를 측정한다.
④ 스트레인 표시계가 하중이 0인 상태에서 초기 값을 측정한다.
⑤ 100g의 하중을 가한 후 진동이 아주 적은 상태에서 스트레인을 측정한다.
⑥ 하중을 100g씩 증가시키면서 ④를 반복한다. (최대하중 0.5kg)
⑦ 하중을 제거한 후 초기 값을 확인한다.



5. 결론
이번 실험은 외팔보의 하중과 스트레인을 측정한 후 소재의 탄성계수와 프와송 비를 알아내는 실험이었다. 하중과 변형률과의 관계 및 공칭응력(공칭응력을 먼저 계산)과 변형률과의 관계를 그래프로 나타내어 확인할 수 있었고, 각 하중에 대해 변형률의 이론값을 계산하고 오차를 확인할 수 있었다. 그리고 재료역학 분야의 기초적인 프와송 비, 탄성계수를 구하는 공식을 이용하여 각 하중에 대해 프와송 비와 탄성계수를 구할 수 있었고, 그렇게 구한 탄성계수의 평균값과의 차이를 비교해 보았다. 이론식으로 계산한 값과 실험상에서의 값들을 비교해보면 오차가 조금씩 드러났지만 실험상에서는 언제나 오차가 나타나기 마련이라 생각이 되며 이론값과의 차이가 어느 정도 나타나는지에 따라 실험이 얼마나 잘 이루어졌는지 아닌지를 판단할 수 있을 것이라고 생각한다. 그리고 처음 추를 올리지 않았을 때 즉, 하중이 0일 때 세로축의 스트레인의 측정이 0이 나와야하는데 -0.00006으로 나와서 영점을 맞추기 위해 6번의 결과 값 모두에 0.00006을 더해주어 초기 값에 0점을 만든 후 결과 값에 데이터를 기록하였다.

참고자료

· 없음