스트레인게이지를 이용한 strain(변형률) 측정

소개

재료, 기계, 안전 공학 분야 등에서 학부 실험 리포트로 활용하기 매우 적당한 자료이며, 강판과 게이지를 활용하여 직접 실험을 한 결과를 토대로 관련 문헌을 참고하여 성의껏 작성한 리포트입니다. 실험관련 이론과 방법을 서술하고 이어 실험결과와 이론값과의 비교, 뒤이어 의문점 등에 대한 고찰, 끝으로 결론 도출 순으로 구성되어 있습니다.

목차

Ⅰ. 실험목적
Ⅱ. 실험의 배경 이론
Ⅲ. 실험방법
Ⅳ. 실험 결과 및 정리
Ⅴ. 고찰 및 결론

본문내용

I . 실험 목적
모든 기계나 구조 부재는 외부 하중이나 힘을 받을 때 어느 정도 변형을 하게 되며 이 변형을 측정하기 위하여 스트레인게이지를 이용한다. 변형률은 실험 응력 해석의 열쇠가 되는 것일 뿐 아니라 다양한 기계적 형식의 입력, 즉 힘, 토크, 변위, 압력, 온도, 운동 등을 위해서도 측정될 수 있다.
변형률을 측정하는 데에는 여러 방법이 있으나 스트레인 게이지를 이용한 방법이 사용하기 간편하고, 정확도가 높아 실험실뿐만 아니라 산업체에서도 많이 사용되고 있다. 이 기기를 이용하여 보에서의 하중에 따른 변형률과 응력을 구해보고 이를 이론값과 비교해 볼 것이다. 그리고 실험기를 다루는 요령습득 및 Strain Gage의 작동원리를 이해한다.
또한 양쪽 끝이 지지되어있는 보에서 실험에 의한 변형률과 이론식에 의한 변형률을 비교하고 오차와 원인을 분석하는 것이 이번 실험의 목적이다.

I . 실험의 배경 이론

2-1 Strain Gage란?
그림 2-1 Strain Gage의 구조
물체에 외부로부터의 힘을 가하면 내부에서는 이에 저항하는 應力(stress)이 발생하는 동시에 물체를 구성하고 있는 분자 상태가 변화하여 물체의 형상, 또는 치수적인 것이 변화를 일으킨다. 이러한 물리적인 변형을 스트레인(strain)또는 변형률이라고 하며, Strain Gage란 이를 메카니즘을 통하여 전기적인 신호로 변화시켜 피측정물의 변형량을 측정하는 저항 Sensor이다. 그 구조는 오른쪽 그림 2-1과 같다.
현재 전기적 응력측정의 핵심이 되고 있는 Strain Gage는 개발된 이후 그 우수한 특성이 인정되어 현재는 높은 정밀도와 안정성 및 응용성으로 인하여 공업 계측상 없어서는 안될 중요한 검출 소자로 사용되고 있다. 외부로부터의 스트레스의 영향을 메카니즘을 통해 전기적인 신호로 변환시켜 여러 분야의 응력측정 수단의 90%이상을 점하고 있는 Strain Gage는 산업의 전분야와 선박 외 초특급 자기부상열차, 자동차 생산업계, 항공우주, 건축관계 등 광범위하게 응용되며, 2차 세계 대전 때는 B29항공기에도 응용되었다는 전례가

참고자료

· 이종원, 김문생, 조효남 공역, 재료역학, 교보문고 출판사