[구조][결과] 스트레인 게이지를 이용한 토크 측정

소개

항공공학 실험의 구조실험중
스트레인 게이지를 이용해서 토크를 측정하는 실험의 결과입니다.

목차

1. 결과
2. 고찰

본문내용

스트레인 게이지를 통해 시편에서 측정되는 스트레인을 구한 후 그것을 이용해서 전단탄성계수인 G를 구한다.
스트레인 ε을 구하는 식은 다음과 같다.

여기서 K는 Gage Factor이며 2.1의 값을 가진다. 는 스트레인 인디케이터를 통해 읽어 들이는 값이며 4로 나눠준 이유는 시편에 스트레인 게이지 4개를 붙여 측정하기 때문이다. 스트레인 게이지를 4개 1조로 대칭방향으로 2개씩 축과 45°방향으로 붙이는데, 이는 axial load와 bending을 제거한 값을 얻기 위함이다. 스트레인 게이지를 시편에 부착하고 난 후 스트레인 게이지 개개의 저항 값을 측정해보았는데, 그 값은 각각 120.3 , 120 , 120.1 , 119.6Ω이었다.
토크는 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

여기서 L은 시편 끝에 부착된 봉의 팔길이이고 F는 추걸이에 걸린 추의 무게와 중력가속도를 곱해준 값이다.
이로부터 우리는 전단탄성계수를 구할 수 있는 식에 측정값들을 대입해서 얻을 수 있다.
예비보고서에 이미 적은 대로 식을 써보면,
,
여기서 r이 시편의 바깥지름과 같아 질 때, 전단응력은 최대가 되며 이므로,

이 된다.
그런데 여기서 단면 극 2차 모멘트()를 구하는 방법에는 두가지가 있다.
(바깥원 반지름 : , 안쪽 반지름 :
① Circular ring of inner and outer radius

② Average radius and thickness
,
, , ,

참고자료

· 없음