스트레인게이지 측정실험

소개

공학실험

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치
4. 시편 제작과 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
알루미늄 합금 컨티레버 보에 하중이 작용할 때, 탄성구간 내에서 보가 변형이 된다는 것을 재료역학을 통해서 학습 하였다. 이번 실험은 재료역학 과목에서 이론적으로 배웠던 보의 변형에 관해서 Strain 값을 측정하고, Stress 값을 유도하여, 이를 이론값과 비교해 봄으로써 응력의 발생과 변형에 관해서 학습하고, 이론값과 실험값의 오차가 왜 발생하는지에 대해서 고찰해 보자.
2. 실험 이론
가. 실험 내용
1) 스트레인게이지 부착
2) 변형률-출력 관계 규명(Calibration:보정)
3) 분동을 이용해 보에 하중을 가한다.
4) 측정된 하중-스트레인 값으로 하중-스트레인의 관계 구한다.
5) 모멘트에 의한 굽힘 응력 및 응력-변형률 관계를 이용하여 재료의 탄성
계수를 계산한다.
나. 외팔보
1) 외팔보에서의 평형 방정식
위의 평형 방정식으로부터
--- ⅰ
2) 굽힙 모멘트 - 응력 관계식
--- ⅱ
( c : 단면 중심축에서의 위치 , I : 중심축에 대한 면적 관성 모멘트 )
( b : 단면의 폭, h : 단면의 높이, x : 스트레인 게이지의 중심부터 하중이
가해지는 지점까지 거리 )
3) 응력 - 변형률 관계식
--- ⅲ
( E : 재료의 탄성계수, ε : 변형률 )
나. 스트레인 게이지
1) 이론적 배경
회로에 전류가 흐를 때 전선에서의 저항은 (=길이, =단면적, =비례상수) 로 나타낼 수 있다. 이는 저항이 전성의 길이에 비례하고,
단면적에는 반비례함을 보여준다. 시편에 스트레인 게이지를 부착하고 하중을
가할 때 시편에는 인장이나 압축이 발생하고, 스트레인 게이지 내에 전성의
길이와 단면적에 변형이 발생하며 저항의 변화가 일어난다.
저항의 변화는 이다.
이므로 이며,
포아송비 이므로 ⇒ , 이다.
그러므로 단위 저항당 저항의 변화는 이다.
gage factor는 으로 단위 저항당 저항의 변화량과 strain의 비이다.
⇒ 이 되고 크기는 대략 2 주변 값이고 차원이 무차

참고자료

· 없음