(응용공학실험) 금속재료 미세변위 측정 (A+자료입니다)

김그래
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2020.02.01
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"(응용공학실험) 금속재료 미세변위 측정 (A+자료입니다)"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. 서론
1.1. 실험 개요
1.2. 실험 원리
가. 빛의 간섭
나. 간섭계

Ⅱ. 본론
2.1. 실험 과정
가. 실험 장치
나. 실험 방법
2.2. 실험 데이터

Ⅲ. 결론

Ⅳ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 서론
1.1 실험 개요
현재 기술이 발전함에 따라 기계 및 부품들의 다양성, 복잡성과 더불어 정확한 허용오차의 파악과 감소는 필수적이다. 정밀함을 요하는 기계의 부품일수록 작은 오차는 물론 온도의 상승에 따른 팽창을 고려한 설계가 요구되는데, 그 오차를 판단하는 방법 중 하나로 간섭계를 예로 들 수 있다.
간섭계는 파동의 간섭현상을 이용하여 작은 변위, 시료 표면의 거칠기, 패임 등을 파악하는데 사용되며, 레이저를 이용하여 비 접촉으로 진단하는 기술이므로 기계 부품의 미세 변위 측정에 유리하다. 또한 반도체 레이저의 상용화와 영상 처리 시스템의 발달로, 현상이나 사물을 보이는 그대로 화면에 옮기는 광학적 3차원 영상 구현 기술도 더욱 각광받고 있다.
본 실험의 과정은 다음과 같다. 빛의 간섭 현상을 이해한 후, 마이컬슨 간섭계를 구성하여, 온도 변화에 따른 변위를 측정한다. 실험 데이터를 통해 계산된 열팽창 계수는 해당 시험 금속 추정의 근거가 된다. 본 실험의 간섭계를 이용한 재료의 미세변위 측정을 적용시키면, 광학적 3차원 영상 구현 기술의 간접적 구현이 가능하다.

<중 략>

Ⅲ. 결론
1. 측정된 열팽창 계수를 통해 실험에 사용된 재료 유추
본 실험에서 온도차와 레이저의 파장을 통해 구한 열팽창계수를 주어진 참고자료와 비교해보았다.

본 실험에서 온도상승 시 열팽창계수 24.1370과 온도하강 시 열팽창계수 27.7083을 얻었다. 그러나 온도 하강 열팽창계수는 온도하강의 불안정성과 충분치 않은 data수로 인하여 신뢰성이 떨어진다. 따라서 온도상승 시 얻은 24.1370의 값만을 사용한다. 이 값을 위에 table에 대입해보면 공통적으로 알루미늄이 포함되어 있다. 그러나 여기서 주의해야할 점은 위의 표는 현재 실험실 온도가 100라는 가정하에 실험을 하여 얻은 실험data table이다. 그래서 다시 실험실의 온도와 비슷한 20로 가정한 table을 사용한다.

참고 자료

R.E. Taylor, CINDAS Data Series on Materials Properties, Thermal Expansion of Solids, Vol 1–4, ASM International, 1998
“Standard Test Method for Linear Thermal Expansion of Solid Materials with a Vitreous Silica Dilatometer,” E 228-95, Annual Book of ASTM Standards, ASTM, 1995
“Standard Test Method for Linear Thermal
Expansion of Rigid Solids with Interferometry,” E 289-99, Annual Book of ASTM Standards, ASTM, 1999
“Standard Test Method for Linear Thermal Expansion of Solid Materials by Thermomechanical Analysis,” E 831, Annual Book of ASTM Standards, ASTM, 2000
http://physica.gsnu.ac.kr/physedu/modexp/Michelson/main.htm
Young & Freedman, University Physics with Modern Physics(14th ed.)
Matweb
Handbook of Chemistry and Physics - 91st Edition
Concise Metals Engineering Handbook
The Engineering ToolBox [Table] Linear Temperature Expansion coefficient
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