스트레인 게이지 실험

소개글

스트레인 게이지 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적
1-1 서론
1-2 목적
2. 이론적 배경
2-1. 후크의 법칙
2-2. 응력
2-3. 응력 집중
2-4. 포아송 비 (Poisson' Ratio)
2-5. 스트레인 게이지 (Strain gage)
3. 실험 장치 및 방법
3-1. 치수 측정
3-2. 표면처리
3-3. 위치 선정
3-4. 스트레인 게이지의 접착
3-5. 스트레인 게이지에 Lead wire 부착
3-6. 실험값 측정 및 측정값 변환
4. 결과 및 고찰
4-1. 측정값
4-2. 실험값
4-3. 이론값
4-4. 오차
4-5. 측정값
4-6. 실험값
4-7. 이론값
4-8. 오차
4-9. 그래프
4-10. 고찰
4-11. 오차의 원인
4-12. 결론

본문내용

)
1000/2.5
128
256
384
김태원(b)
1000/2.5
31
62
93
원동욱(a)
1000/2.5
121
243
364
임동욱(b)
1000/2.5
27
55
82
김혜정(a)
1000/2.5
116
231
347
-
-
-
-
-
박경덕(a)
1000/2.5
123
246
369
장의운(b)
1000/2.5
26
51
77
김길헌(a)
1000/2.5
142
284
426
김정한(b)
1000/2.5
32
64
95
김태환(a)
1000/2.5
134
268
403
이효창(b)
1000/2.5
32
63
95
황주영(a)
1000/2.5
131
261
392
황지희(b)
1000/2.5
26
52
78
우태준(a)
1000/2.5
136
272
408
엄창수(b)
1000/2.5
32
63
95
조상구(a)
1000/2.5
147
295
442
공선배(b)
1000/2.5
2
3
5
홍종만(a)
1000/2.5
122
243
365
박종호(b)
1000/2.6
36
72
108
한상욱(a)
1000/2.7
130
260
390
이규상(b)
1000/2.8
32
63
95
정가영(a)
1000/2.5
143
285
428
황세정(b)
1000/2.5
26
53
79
윤성민(a)
1000/2.5
148
295
443
손 민(b)
1000/2.5
46
91
137
선무열(a)
1000/2.5
82
165
247
손기혁(b)
1000/2.5
17
33
50
4-8. 오차(분반2)
이름
1kg
2kg
3kg
강기훈(a)
-81
-81
-80
김제환(b)
-39
17
12
양승배(a)
-112
-79
-79
이창석(b)
-76
-82
-80
이영재(a)
-80
-81
-82
백승창(b)
-74
-81
-79
김지홍(a)
-78
-78
-78
김태원(b)
-74
-81
-78
원동욱(a)
-77
-79
-78
임동욱(b)
-41
3
-22
김혜정(a)
-86
-86
-85
-
박경덕(a)
-77
-77
-78
장의운(b)
-100
-116
-90
김길헌(a)
-80
-80
-80
김정한(b)
-75
-81
-79
김태환(a)
-79
-79
-79
이효창(b)
-75
-75
-75
황주영(a)
-79
-79
-79
황지희(b)
-39
-62
-54
우태준(a)
-79
-78
-78
엄창수(b)
-75
-75
-75
조상구(a)
-78
-80
-117
공선배(b)
362
477
439
홍종만(a)
-77
-75
-76
박종호(b)
-78
-78
-78
한상욱(a)
-78
-77
-77
이규상(b)
-75
-81
-79
정가영(a)
-80
-80
-79
황세정(b)
-70
-77
-75
윤성민(a)
-81
-81
-81
손 민(b)
-91
-91
-91
선무열(a)
-66
-68
-68
손기혁(b)
-76
-64
-68
4-9. 그래프
4-10. 고찰
스트레인 게이지을 사용해 재료의 변형률을 측정해 보는 실험이었다. 휘스톤 브리지의 원리에 대해 알아보았고, 실험에 의한 변형률과 이론에 의한 변형률의 오차를 직접 계산해 보았다. 또, 하중과 변형률의 관계를 그래프를 통해 살펴보았다. 스트레인 게이지를 조사하면서 그것이 재료의 성질을 알아보는데 상당히 널리 이용되는 것을 알았다. 브리지 회로의 원리는 전기 전자 분야와 관련이 있었는데, 그 쪽 분야의 지식이 다소 부족한 나에게는 쉽지 않았다. 추가적인 학습이 필요함을 느꼈다.
4-11. 오차의 원인
실험값과 이론값을 각각 비교해 보면 오차가 상당히 크게 나온다는 것을 알 수 있을 것이다. 기계공학에서의 오차값은 실제 세계에서는 상당히 중요한 요소이므로 오차가 왜 일어나게 되었는지 곰곰이 생각해 볼 필요가 있다.
① 실험과정에서 같은 계측장비를 사용하여 보에 하중을 받는 부분과 sensor사이의 거리측정과 보의 면적측정을 각각 다른 사람이 측정을 하였다. 이로 인해 측정하는 사람의 각각 다른 습관으로 발생되는 error를 무시할 수 없을 것이다. 그리고 실험실 바닥의 수평정도와 계측장비의 정확도 등에서 발생하는 error도 생각할 수 있을 것이다.
② 스트레인 게이지를 접착하는 과정에서 스트레인 게이지를 부착할 위치에 놓고 그 위에 접착제로 고정을 시키느거나 부착할 위치에 접착제를 바른후 스트레인 게이지를 부착시키는냐에 따라서 즉, 스트레인 게이지를 부착하는 방법에 따라서 밀착도가 달라지기 때문에 오차의 원인이 될 수 있다.
③ 스트레인 게이지를 부착할 때 수평과 수직을 맞추기가 여간 까다롭지 않았다. 수평과 수직이 틀어짐에 따라 저항의 변형 또한 달라지기 때문에 오차의 원인이 된다.
④ 테스터기를 이용하여 스트레인 게이지의 저항값을 측정할 때 도선에 의한 저항의 증가로 인해 정확한 저항값을 측정하기 어려웠다.
⑤ 시편의 부착하는 지점이 아무래도 사람손으로 작업하다 보니 정밀하게 표면적이 균일하지 못하였다.
⑥ 시편을 연마 후 불순물 제거를 하였음에도 불구하고 스트레인 게이지를 붙이는 과정에서 미세하게 먼지 등이 뭍을 수 있다.
⑦ 스트레인 게이지와 브릿지를 연결할 때의 남땜시 고열로 인한 스트레인 게이지의 변형이 있을 수 있다.
⑧ 알루미늄막대에서 하중을 주는 부분에 정확히 추를 올려놓는데 있어서 오차가 발생했다.
4-12. 결론
응력해석, 강도해석 등에서 측정대상이 되는 역학적 파라미터로서는 힘, 응력, 압력, 변위, 변형률 등을 생각할 수가 있다. 이 중, 변형률은 변형률 자체를 측정하거나 또는 변위를 측정하여 얻는 두 가지 경우가 대부분이다. 한편, 힘, 응력, 압력, 변위 등의 측정방법에는 여러 가지가 있으나, 그 중, 탄성(彈性) 범위 내에서 변형률을 측정하여, 이로부터 얻는 경우도 대단히 많다. 변형률의 측정은 전단변형률 보다는 측정하기 쉬운 수직 변형률(normal strain)을 측정하는 것이 보통이며, 변형률을 측정하는 대표적인 방법으로 스트레인 게이지(strain gage)를 이용할 수 있다. 저항값의 측정기기의 해상도에 따라 좀더 세밀한 측정을 할 수 있으며, 재료의 각 부위에 부착하여 전체적인 변화를 관찰할수도 있다. 하지만 재료 내부의 Strain값을 측정하지 못하는 단점 또한 가지고 있다.

키워드

스트레인 게이지,   계측,   기계,   기계공학과,   홍익대학교,   Strain gage,   Strain,   계측및신호처리