1축변형률 측정 실험

소개

1축변형률 실험입니다.
직접 노가다로 만든 보고서;;
말이 필요없음. 실험과목은 A+ 이외엔 받아본적이 없다!!ㅋㅋ

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험기구 및 장비
4. 실험 방법
5. 이론

본문내용

[3] 정적 구조실험
● 정적 실험
미리 계획한 크기의 하중을 가하여 변형을 유발시키고, 하중과 변형을 계측하여 기록한다.
여기서 하중을 받아 변형되어 갈 때 시간적 인자는 고려되지 않으며, 보통 정지한 상태에서의 변형측정은 계측도 용이하고, 많은 정보를 쉽게 얻을 수 있다. 보통 유압잭을 통해 가력하며, 정적 변형기를 통해 변형을 측정한다. 정적 실험은 가장 일반적인 방법으로 많이 행하고 있는 방법이다.
● 정적 구조실험에 필요한 감지기, 계측기
구조실험에서 알고자 하는 것은 가력시 발생하는 하중(force)과 그 하중에 의해 발생하는 변위량 (displacement)이다. 즉 정적 구조실험의 측정은 하중과 변형이다. 하중을 직접 측정하는 것은 불가능하지만 재료가 탄성한도 내일 때에는 응력과 변형률이 선형관계를 이루고 있으므로 변형률로 측정된 것은 훅의법칙 (Hook`s Law)에 따라 응력으로 바꾸어 읽을 수 있다. 이것이 하중 변환기 (로드셀 : load cell)의 작동 원리가 되는 것이다. 또 변위량은 기본적으로는 길이 변화를 측정하지만 일반적으로는 변위계의 구조내 변형률을 측정하여 길이의 변화로 대응시키는 방법을 사용하므로 계측의 기본은 역시 변형률 측정에 있다고 할 수 있다.
여기서 스트레인 게이지 및 이를 응용한 로드셀, 스트레인 게이지식 변위계, 이와 관련된 계측기에 관하여 서술하고자 한다.
(1) 스트레인 게이지
1) 스트레인(strain)의 정의
① 외력에 대한 물질의 변형 정도를 말하며, 으로 표시한다.
② Strain=
- 보통 미세한 변형률을 측정하므로 ‘마이크로 스트레인’ 이라는 용어를 사용한다.
- 0.000001mm/mm의 변형률을 1마이크로 스트레인이라하며, lue로 표시한다.
- 1%의 스트레인 변형은 0.01mm/mm로서 10,000 마이크로스트레인(ue)이 된다.
③ 스트레인 게이지의 범위를 3~5%로 말하는 것은 그 스트레인 게이지의 사용범위가 30,000~50,000ue 임을말하며, 이 범위는 스트레인 게이지의 탄성한게 이내임을 말한다.
2) 스트레인(strain)의 정의
① 외력에 의해 발생되는 길이 방향의 변형과 동시에 횡방향의 수축현상이 발생되며, 종방향의 변형과 횡방
향의 변형 비율을 푸아송비라 한다.
② 푸아송비는 응력측정 및 기타 필요한 항목의 측정에 중요한 인자로 사용된다.
③ 보통 값은 0.28~0.33의 범위에 있고 ‘’로 표시한다.
④ 푸아송비를 모를 경우에는 (대부분의 복합소재로 구성된 물질 또는 non-homogeneous material)
Tee rosette gage나 두 개의 single axis gage를 이용하여 그 값을 구해 사용한다.
3) 영계수 (탄성계수)
① 응력과 스트레인 사이의

참고자료

· ① 건축구조재료실험/ 염환석,유붕열,송창영 공저 / 기문당
· ② Experimental Structual Mechanics (실험구조역학) / 홍건모 저/ 도서출판무지개사사
· ③ 건설재료 구조실험실 홈페이지 (csem.yonsei.ac.kr)
· ④ 니콤 (스트레인게이지제조사) 홈페이지 http://www.nicom.co.kr/SGdata/strain%20gage%20index.htm
· ⑤ 이정한- 기계공학이야기 (http://www.leeyo.pe.kr)