광탄성 실험

소개

광탄성 실험의 원리와 개념을 이해하고 광탄성 감도 측정법, 광탄성 실험에 의한 응력집중계수 측정법, 그리고 광탄성 실험에 의한 구조물의 모델 해석 방법 등을 습득하기 위한 실험을 정리한 제포트임.

목차

Ⅰ 실험목적
Ⅱ 실험이론
1. 광탄성 응력해석의 원리
2. 광응력 법칙 및 광탄성 감도
3. 응력집중 계수
Ⅲ 실험방법
1. 광탄성 감도의 측정
2. 응력집중계수 측정
Ⅳ 실험결과 및 해석
1. 광탄성 감도의 측정
2. 응력집중 계수의 측정
3. 등색선 무늬와 응력분포도
Ⅴ. 고찰
1. 오차 발생 원인과 해결방안
3. 고찰
Ⅵ. 참고문헌

본문내용

나) 고찰
광탄성 실험을 통해 시편에 나타나는 응력분포를 눈으로 확인할 수 있었고 이를 통해 구한 광탄성의 무늬차수와 감도를 이용하여 시편의 구멍 주위의 응력집중 계수를 구할 수 있었다.
응력집중 계수를 구하기 위해 준비한 시편을 관찰해 보면 하중을 가하기 전에 이미 응력분포가 확인 되는데 이는 잔류응력이 존재함을 나타내며 실험을 통해 시편에 가하는 하중의 정도에 따라 노치 주위에 타원형으로 응력을 받는 곳과 받지 않는 곳이 나타남을 빛의 명암 정도로 확인할 수 있었다. 광탄성 감도 실험시에는 실험을 거듭할수록 하중-무늬차수 그래프의 기울기가 증가하는 것을 볼 수 있다. 의 공식을 가지고 생각해볼 때 두께나 감도등이 하중에 밀접한 관련이 있음 볼 수 있었다. 즉 기울기가 증가했다는 말은 앞선 실험보다 좀더 작은 하중으로도 동일한 결과를 얻었음을 의미한다.
그리고, 무늬차수는 인장응력이 가해지는 방향의 수직 방향에서 양 끝으로 퍼져나가는 모습을 보였다. 앞의 감도실험에서 무늬계수는 인장응력과 평행한 방향으로 나타났으며 이로 보아 무늬계수의 변형방향이 응력의 종류(압축/인장)을 결정한다고 볼 수 있다. 원공의 중심을 원점으로 가정하면, x축에 발생하는 무늬계수는, 가하여지는 인장응력과 평행한 방향으로 발생하여 원의 중심부로 모이는 형태를 보인다. 그러므로 이것은 가하여지는 응력과 같은 종류의 힘, 즉 인장응력이라 볼 수 있다. 이때 주 응력이 발생하는 지점은 무늬계수중 x축에 수직인 부분이라 볼 수 있다. y축상에서는 y축에 수직인 방향으로 무늬계수가 발생하여, 원의 중심부로 모이는 형태를 보였으며, 가하여지는 응력과 수직방향으로 발생하여 원의 중심쪽으로 모이는 형태이므로, 이것은 압축응력이라 볼 수 있다. 이때 주 응력이 발생하는 지점은, 가하여지는 응력의 방향과 평행한 무늬계수의 부분이며 방향은 압축응력이므로 반대라고 할 수 있다.

참고자료

· ㆍ고체역학 - Crandall/Dahl/Lardner - 회중당
· ㆍ재료역학(introduction to Mechanics of Materials) - 정재강 외3 - 선중당