기계 실험 및 측정 스트레인 게이지 탄성계수 레포트

목차

1. 실험 목적
2. 실험 내용 및 이론적 배경
3. 실험 장치 및 방법
4. 실험 결과 및 고찰
5. 결론

본문내용

1. 실험 목적

스트레인 게이지를 이용하여 알루미늄과 아크릴 시편(가로 14cm, 세로 3cm)의 스트레인을 측정하는 방법을 배운다. 측정된 스트레인을 컴퓨터 프로그램을 통해 확인해 보고, 시편에 하중들을 걸어주어 변형량을 측정한다. 스트레인게이지로 얻은 수치들로 구한 탄성계수와 다이얼 인디케이터를 이용하여 얻은 수치들로 구한 탄성계수를 비교하여 본다.


2. 실험 내용 및 이론적 배경

2.1 실험 내용
① 외팔보에 스트레인 게이지 부착
② 스트레인 게이지를 이용한 재료의 탄성계수 측정
③ 다이얼 인디케이터를 이용한 재료의 탄성계수 측정
④ 측정한 각각의 탄성계수 비교

<중 략>

분동을 가하지 않았으므로 스트레인게이지의 저항값의 변화가 없으므로 전위차인 output 은 0이다.
분동을 가하지 않은 초기상태에는 휘트스톤 브릿지의 대각선 방향으로 전류가 흐르지 않아야하고, 즉 전위차가 0이어야 한다. 이를 만족시키기 위해서는 를 만족해야한다. 분동을 가하기 전 알루미늄의 저항값 는 약 120(120.55) 이었으므로 를 약 120 저항으로 정해주었다.
아무런 분동을 가하지 않은 모습

100g의 분동을 가했을 때의 모습이다.
하중이 100g의 분동 x 9.81 만큼 가해지므로,
스트레인게이지의 저항 Rx가 바뀌면서 전위차인 output1 (V)이 생긴다.

<중 략>

또 유도된 탄성계수 식으로부터 하중이 커질수록 변형도 커진다는 둘 사이의 관계를 알 수 있었다. 알루미늄 시편과 아크릴 시편에 스트레인 게이지를 부착하는 과정은 괜찮았지만 스트레인 게이지에 납땜을 하는 과정이 굉장히 어려웠다. 실험 기구나 환경 탓이 아니라, 실험자인 우리들이 납땜을 많이 해본 경험이 없어 납땜 능력이 부족했기 때문이다. 실험에서 아쉬웠던 점은, 초기에 저항비를 잘 맞추어 값이 0에 더 가깝도록 맞추지 못한 점, 게이지가 제 기능을 좀 더 잘하지 못한점, 좀더 완벽에 가까운 외팔보의 형태를 만들지 못 한점이 안타까웠다.

참고자료

· 재료역학 교재(R.C. Hibbeler 저),
· 전기전자 교재(스탠 기빌리스코 저 | 권기영 역)
· 블로그 : http://cafe.naver.com/digitalemc/921
· http://blog.naver.com/dearo9ine?Redirect=Log&logNo=70093893989