탄성계수와 푸아송비 실험

소개

고체역학 실험 중 하나입니다. 탄성계수아 푸아송비 실험방법에 관한 리포티 입니다.

목차

▣ 탄성계수 실험
1. 실험목적
2. 관련이론 및 부연설명
○ 후크의 법칙
1) 세로 탄성계수 (탄성계수, 영 계수)
2) 체적 탄성계수
3) 가로 탄성계수 (전단 탄성계수)
○ Strain Gauge
1) Strain Gauge 특징
2) Strain Gauge 원리/이론
3. 실험장치 및 방법
▣ 푸와송 비 실험
1. 푸아송비란?
2. 관련이론 및 부연설명
3. 실험장치 및 방법

본문내용

▣ 탄성계수 실험
1. 실험목적
이 실험의 목적은 알루미늄 외팔보에 굽힘하중을 가하여 탄성계수를 측정하는 것이다.
선형 탄성재료의 기본상수인 탄성계수는 재료의 지표이다. 알루미늄, 강과 같은 일반적인 구조용 재료가 하중을 받는 경우 탄성한도내라면 변형률은 응력의 선형함수이다. 기계ㆍ구조물의 설계 즉 공작기계의 주축 및 구조물의 보에는 외력에 대한 강도(strength)뿐 아니라 강성도(stiffeness)에 대해서도 충분히 고려해야 한다. 강도란 부재나 구조물이 그 기능을 유지하면서 받을 수 있는 최대 하중 또는 응력의 크기를 말하며 강성도란 구조물의 특정한 자유도를 제외한 모든 자유도를 구속시킨 상태에서 특정한 자유도에 단위처짐을 발싱시키기 위하여 그 자유도에 가해야 하는 힘을 말한다.
보에 횡하중(橫菏重)이 작용하면 보의 축선(軸線)은 구부러져 곡선(曲線)으로 변형된다. 이 구부러진 중심선을 처짐 곡선(deflection curve)이라 하고, 구부러지기 전의 곧은 중심선으로부터 이 탄성곡선까지의 수직변위(垂直變位)를 처짐(deflection)이라 한다. 그런데 보 속의 이러한 현상을 방지하기 위해서는 충분한 강성을 가져야 한다.
중략..
○ Strain Gauge
- 스트레인 게이지는 1856년 LOAD KEVIN에 의해 그 원리가 발견되었다. 이것이 “금속체는 외력을 가하면, 변형한다”라는 당연한 것에서, 금속 저항체를 당기면 길어지는 동시에 가늘어지고, 전기저항이 증가한다는 원리이다. 또, 그 반대로, 압축되면 줄어들고 전기 저항은 감소한다. 이 원리를 응용해서 만들어진 것이 스트레인 게이지이다.
- 스트레인 게이지는 가해진 변형(치수의 변화)에 의해 전기 저항치가 변화하는 원리를 이용해서 우선 금속저항체선 게이지가 고안되고 이어서 박 게이지나 반도체 게이지가 개발되었다. “변형”이라는 것은 치수의 변화인데 그 변형을 측정함으로써, 물체에 가해진 힘․응력을 측정할 수 있다.
- 스트레인 게이지는 최초에는 단순한 응력 측정 수단으로서 사용되고 있었으나, 최근에는 재료, 구조물의 응력, 힘, 변형, 압력, 변위 등의 외력에 의한 변화를 측정할 뿐 아니라, 그 응용 범위가 점점 넓어지고 있다.

참고자료

· 1. AUTOR - 김문생. 유승원. 이승호 공저
· 2. PUBLICATION YEAR - 2003.02.28
· 3. TITLE - 신판 재료역학.
· 4. COMPANY - 청문각.