목차
Ⅰ. 실험목적
Ⅱ. 이론적 배경
Ⅲ. 실험장치 및 방법
Ⅳ. 실험 결과
Ⅴ. 결론 및 고찰
Ⅵ. 참고 문헌
Ⅱ. 이론적 배경
Ⅲ. 실험장치 및 방법
Ⅳ. 실험 결과
Ⅴ. 결론 및 고찰
Ⅵ. 참고 문헌
본문내용
Gauge를 외팔보의 50mm, 100mm지점에 접착시킨다.
②바이스를 사용하여 외팔보를 285mm지점에 고정시킨다.
③Strain Gauge를 전선으로 연결하여 Tester기의 집게발과 연결시킨다.
④하중이 없을 때의 gauge의 값을 읽는다.
⑤보의 한쪽 끝에 2N, 5N의 하중을 달고 gauge의 값을 읽는다.
Ⅳ. 실험 결과
. Z(단면계수) =
{ bh^2 } over {6 } = { 2.5 0.1^2`} over {6~ } =4.17 10^-3`cm^3
. E(modules of elasticity) = 193 GPa (스테인리스 스틸)
. M(moment) = d(distance) P(load) [N m}
.
= { M~} over {Z ~}
Pa ,
= { ``} over {E~ }
실험 데이터
거리
50mm
100mm
하중(N)
2N
5N
2N
5N
측정값
응력(
sigma
)[MPa]
174
320
117
214
변형률(
epsilon
)[10
`^{ -6 }
]
902
1662
610
1110
이론값
응력(
sigma
)[MPa]
112.71
281.77
88.73
221.82
변형률(
epsilon
)[10
`^{ -6 }
]
583.9
1559.9
459.7
1149.3
측정값 계산
sigma _{ 1` } ````````=```````E BULLET ```` epsilon _{ 1```` } ```=````193```` TIMES `10^{ 9 } ````` TIMES ```902 TIMES ```10^{ -6 } `````=174MPa```
이론값 계산
M_{ 1` } ````=````P_{ 2N } ```` TIMES ````x_{ 1 } ````=````2```` TIMES ````0.235````=````0.470``[Nm]
sigma _{ 1 } ```````=````` { M_{ 1 } } over { Z } ````=```` { 0.470 } over { 4.17 TIMES `10^{ -9 } } ````=````112.71``` TIMES ```10^{ 6 } ``[N/m^{ 2 } ]`
epsilon _{ 1 } ```````=````` { sigma _{ 1 } } over { E } ````=```` { 112.71`` TIMES ``10^{ 6 } } over { 193.10^{ 9 } } ````=````583.9``` TIMES `10^{ `^{ -6 } }
데이타 챠트
<그림15 데이터 챠트>
Ⅴ. 결론 및 고찰
<그림16 외팔보의 응력분포>
실험 데이터를 통해서 하중이 증가할수록 변형률과 응력이 증가하는 것을 볼 수 있고 응력과 변형률은 이론치에 비해 약간씩 높은 것으로 나왔다. 그 원인으로는 스트레인 게이지의 특성상 한방향의 변형량만을 측정할 수 있기 때문에 실제 부착 시에 발생한 축과의 틀어짐과 스트레인게이지에서 나오는 전선의 길이가 짧아서 부가적으로 선을 납땜을 시켜 연결한 곳에서 저항집중이 발생하고 그로인해 실제 저항값의 오차를 발생시킨 것으로 생각된다. 위의 그래프는 외팔보가 고정단에서 멀어짐에 따라 응력이 그림16과 같이 비선형적으로 변하는 것을 관찰하기 위해서 그렸지만 데이터량이 너무 작은 관계로 비선형인지 선형인지 알 수는 없었고 여건이 된다면 더 많은 스트레인 게이지를 부착하여 그림과 같이 비선형적으로 응력이 변화하는지를 알아보았다면 좋았을 것이다. 또 메카트로닉스에서 배웠고 실제 현장에서 많이 쓰이는 스트레인게이지로제트를 실험해 보았다면 더욱 많은 공부가 되었을 것이다.
Ⅵ. 참고 문헌
재료역학, 김희송저, 형설출판사
메카트로닉스, W.Bolton저, 사이텍미디어
②바이스를 사용하여 외팔보를 285mm지점에 고정시킨다.
③Strain Gauge를 전선으로 연결하여 Tester기의 집게발과 연결시킨다.
④하중이 없을 때의 gauge의 값을 읽는다.
⑤보의 한쪽 끝에 2N, 5N의 하중을 달고 gauge의 값을 읽는다.
Ⅳ. 실험 결과
. Z(단면계수) =
{ bh^2 } over {6 } = { 2.5 0.1^2`} over {6~ } =4.17 10^-3`cm^3
. E(modules of elasticity) = 193 GPa (스테인리스 스틸)
. M(moment) = d(distance) P(load) [N m}
.
= { M~} over {Z ~}
Pa ,
= { ``} over {E~ }
실험 데이터
거리
50mm
100mm
하중(N)
2N
5N
2N
5N
측정값
응력(
sigma
)[MPa]
174
320
117
214
변형률(
epsilon
)[10
`^{ -6 }
]
902
1662
610
1110
이론값
응력(
sigma
)[MPa]
112.71
281.77
88.73
221.82
변형률(
epsilon
)[10
`^{ -6 }
]
583.9
1559.9
459.7
1149.3
측정값 계산
sigma _{ 1` } ````````=```````E BULLET ```` epsilon _{ 1```` } ```=````193```` TIMES `10^{ 9 } ````` TIMES ```902 TIMES ```10^{ -6 } `````=174MPa```
이론값 계산
M_{ 1` } ````=````P_{ 2N } ```` TIMES ````x_{ 1 } ````=````2```` TIMES ````0.235````=````0.470``[Nm]
sigma _{ 1 } ```````=````` { M_{ 1 } } over { Z } ````=```` { 0.470 } over { 4.17 TIMES `10^{ -9 } } ````=````112.71``` TIMES ```10^{ 6 } ``[N/m^{ 2 } ]`
epsilon _{ 1 } ```````=````` { sigma _{ 1 } } over { E } ````=```` { 112.71`` TIMES ``10^{ 6 } } over { 193.10^{ 9 } } ````=````583.9``` TIMES `10^{ `^{ -6 } }
데이타 챠트
<그림15 데이터 챠트>
Ⅴ. 결론 및 고찰
<그림16 외팔보의 응력분포>
실험 데이터를 통해서 하중이 증가할수록 변형률과 응력이 증가하는 것을 볼 수 있고 응력과 변형률은 이론치에 비해 약간씩 높은 것으로 나왔다. 그 원인으로는 스트레인 게이지의 특성상 한방향의 변형량만을 측정할 수 있기 때문에 실제 부착 시에 발생한 축과의 틀어짐과 스트레인게이지에서 나오는 전선의 길이가 짧아서 부가적으로 선을 납땜을 시켜 연결한 곳에서 저항집중이 발생하고 그로인해 실제 저항값의 오차를 발생시킨 것으로 생각된다. 위의 그래프는 외팔보가 고정단에서 멀어짐에 따라 응력이 그림16과 같이 비선형적으로 변하는 것을 관찰하기 위해서 그렸지만 데이터량이 너무 작은 관계로 비선형인지 선형인지 알 수는 없었고 여건이 된다면 더 많은 스트레인 게이지를 부착하여 그림과 같이 비선형적으로 응력이 변화하는지를 알아보았다면 좋았을 것이다. 또 메카트로닉스에서 배웠고 실제 현장에서 많이 쓰이는 스트레인게이지로제트를 실험해 보았다면 더욱 많은 공부가 되었을 것이다.
Ⅵ. 참고 문헌
재료역학, 김희송저, 형설출판사
메카트로닉스, W.Bolton저, 사이텍미디어