[재료역학실험]Strain gage 부착 및 Strain 측정 실험 예비, 결과 레포트

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목차

1. 실험목적

2. 기본원리
2.1 strain Gage 의 기본원리
2.2 Strain Gage의 부착
2.3 Strain 측정

3. 실험 장치
3-1. Strain Gage : Vishay Micro-Measurements' 社 의 CEA-13-240UZ-120
3-2. P-3500 Portable Strain indicator

4. 실험 방법

5. 실험 결과
5-1. 시편
5-2. 측정결과
5-3. 이론값 계산
5-4. 이론값과 측정값의 비교

6. 결과 토의

7. 참고

본문내용

(
E=72Gpa
)
Mass (kg)
Strain ( )(
10 ^{-6}
)
0.2
46.9305
0.4
93.8611
0.6
140.7917
0.8
187.7222
1.2
281.5833
1.4
328.5139
1.6
375.4444
1.8
422.3750
2.0
469.3056
이론식에 의해 그려진 그래프는 전 영역에서 완전한 직선 형태로 표현된다.
측정된 값과, 이론값을 한 그래프에 그려 비교해 보자.
5-4. 이론값과 측정값의 비교
한 그래프에 두 결과를 그려 비교해본 결과, 이론값보다 실험값이 약간 작게 측정된 것을 알 수 있다.
6. 결과 토의
실험에서 얻은 데이터를 실험에서 얻은 변형률, 그리고 직접 측정한 굽힘에 의한 응력(
sigma = {M} over {I} c
)과 테이블에서 주어진 시편의 Young's Modulus값을 이용해 구한 응력(
sigma=E`epsilon
)을 비교해 보았다
실험결과에서 보이듯이 측정값과 이론값에서 약간의 오차가 발생한 것을 알 수 있었다. 전체적으로 실험값이 이론값보다 더 작게 측정되었다.
이는 Strain Gage를 시편 표면에 부착하는 데 있어서, 완전한 접착이 이루어지지 않았거나, 측정하고자 하는 지점에 완벽히 일치해서 부착되지 않았을 가능성이 있었고, 납땜의 과정에서 strain gage가 지나친 열로 인해 손상 되었을 가능성도 무시할 순 없었다. 또한 알루미늄 보에 하중을 가하는 과정에서 추를 고정하기 위한 철사가 하중이 늘어남에 따라 변형되면서 하중을 가하는 위치에 변화를 주었고 이것 또한 오차의 큰 원인이 된 것 같다.
이번 실험을 하면서 가장 어려웠던 점은 역시 strain gage부착과 납땜의 과정이었다. 평소에 해보지 않은 이유도 있었지만 strain gage와 터미널이 상당히 작았고 이런 과정에서의 잘못은 바로 오차와 관계가 있다는 생각은 실험을 수행하는 과정에서 큰 부담이 되었던 것 같다. 역시 우려와 마찬가지로 무시할 수 없는 오차가 발생하였다.
이번 실험을 통해서 아주 만족스러운 결과는 얻을 수 없었지만 이론적으로만 알고 있던 strain
gage를 실제로 다루어 볼 수 있었던 좋은 경험이었고, 제대로 된 실험을 수행한다면 이론값과 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있다는 점을 알게 된 좋은 기회였다고 생각한다.
7. 참고
*참고 문헌
Gere & Timoshenko, 5th, "MECHANICS OF MATERIALS"

키워드

Strain,   Gage,   캔틸레보,   Strain Gage,   Poisson,   재료역학