압력용기 실험

소개

⋅스트레인 게이지의 사용 목적과 원리를 이해하고, 부착 방법을 숙지한다.
⋅스트레인 게이지를 이용하여 물체의 여러 가지 물성을 측정하는 방법을 이해한다.
⋅3축 strain gage로 변형률을 측정하여 Stress와 Principle Stress, maximum shere stress를 구하고, 압력 용기의 응력 해석을 수행한다.
⋅압축된 가스나 액체에 의한 내압으로 인한 구조물의 벽면에 발생하는 응력과 변형률을 측 정 하여 안정성 여부를 판단한다.

목차

1. 실험 목적

2. 이론
1. Strain Gage의 개요 및 측정 원리

2. 압력 용기 이론

3. 실험 장치 및 사용 방법

4. 실험 준비 및 과정

5. 실험 결과

6. 결론

7. 토론

부록

본문내용

1. 실험 목적
⋅스트레인 게이지의 사용 목적과 원리를 이해하고, 부착 방법을 숙지한다.
⋅스트레인 게이지를 이용하여 물체의 여러 가지 물성을 측정하는 방법을 이해한다.
⋅3축 strain gage로 변형률을 측정하여 Stress와 Principle Stress, maximum shere stress를 구하고, 압력 용기의 응력 해석을 수행한다.
⋅압축된 가스나 액체에 의한 내압으로 인한 구조물의 벽면에 발생하는 응력과 변형률을 측 정 하여 안정성 여부를 판단한다.

2. 이론
1. Strain Gage의 개요 및 측정 원리
1) Strain Gage의 개요

Strain Gage는 기계적인 Strain을 전기신호로 검출하는 센서이다. Strain Gage를 피 측정
체의 표면에 부착한 상태에서, 피측정체가 외부의 응력(힘)을 받으면 그때에 생기는 Strain
을 측정할 수 있게 되고 그 크기에서 피측정체가 받은 응력을 계산할 수 있게 된다.

Strain Gage는 일종의 금속저항 소자이다. 따라서 Strain Gage가 늘어나면 고유의 저항
치가 증가하고, 줄어들면 저항치는 감소하게 된다. 그러므로 그 저항치의 증가·감소를 측정
하면 Strain Gage가 늘어나고 줄어드는 것을 알수가 있다. (이 때 Strain Gage가 피측정
체에 완벽하게 붙어 있어야 한다.)

위의 기술한 바와 같이 저항의 증가 및 감소를 check하려면 일정한 전압을 인가하여야
하고 또한 Strain Gage를 통과하는 전압을 받아들여야 하는데 이것에 Wheat Stone
Bridge 회로가 이용된다.

2) Strain Gage의 기본 구조

3) Strain Gage의 원리

가. 금속은 신축하므로서 저항치가 변화한다.
Strain Gauge는 금속소자의 저항치 변화에 따라, 피측정물의 표면의 변형을 측정 하는 것이다. 일반적으로 금속재료의 저항치는 외부로 부터의 힘에 따라 늘어나면 증 가하고 압축되면 감소하는 성질을 가지고 있다.

참고자료

· -고체역학
· -스트레인게이지 원리