스트레인게이지실험

소개글

스트레인게이지실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

목 차
1. 스트레인 게이지법

2. 측정 원리 및 구조

3. 실험목적

4. 실험기구

5. 실험방법

6. 실험결과

7. 결론

본문내용

end loop길이) 등으로 나누어 집니다.
5. 실험방법
1) 게이지를 붙일 곳에 알코올로 시편의 표면에 묻어 있는 기름기 및 이 물질을 제거한다.
2) 사포로 시편을 마른 상태로 1차로 닦아내고, 작업면이 너무 거 칠 때에는 그라인더를 사용하여 녹, 도금등을 완전히 없앤 후 사포질을 하여야 실험시 결과값의 정확성을 높일 수 있다.
3) 시편의 가운데 지점에다가 수평이 되도록 선을 긋는다.
4) 게이지를 꺼내어 접착면이 바닥에 가도록 깨끗한 바닥에 놓는 다. 그다음 접착제를 조금 이용하여 중앙인 위치에 접착한 다. 그 위로 셀로판 테이프를 붙인다.
5) 다음으로 중앙에 로우젯게이지를 접착하고 조금 떨어진 위치에 수평으로 그은선에서 45°가 되도록 반대방향을 향하도록하여 로우젯게이지를 접착한다.
(이때 중앙에 로우젯게이지를 접착하는 것은 양끝으로 갈수록 정확도가 떨어지는 수치가 나오는 것을 방지하기 위함이다.)
6) 시간을 주어 로우젯게이지가 충분하게 접착되도록한다.
(이때 충분하게 시간을 주어 시편과 완벽하게 밀착상태가 되도 록한다.)
7) 테이프를 떼어낼 때는 게이지가 구겨지지 않도록 조심하며 한 번에 떼어낸다.
8) 그다음 완전히 밀착되었는지 확인후에 보의 끝부분에 추를 1kg, 2kg, 3kg, 4kg를 달아서 각각의 변형률을 측정한다.
로우젯게이지를 접착한 모습 전기적 신호를 받아서 그값 을 나타내주는 장치
6. 실험결과
<실험조건>
L = 1147.11 mm , l = 235.77 mm , D = 15.95 mm
K1 = 2.1 , K2 = 2.1 , K3 = 2.1
w = 4 kg , 하중 주었을 때 처진 수직거리 = 4.36 mm
⇒ 0.01849 [rad]
(토크) [N/mm]
<실험이론>
<비틀림 각과 극단면 2차모멘트 >
,
, 푸아송비 (연강)
= = 232919.74 [N/mm2]
재료의 탄성계수이다.
순수전단의 경우에 대한 모어의 응력원으로부터
= =
<이론값>
W=1kg 일때, [Mpa]
[μm/m]
W=2kg 일때, [Mpa]
[μm/m]
W=3kg 일때, [Mpa]
[μm/m]
W=4kg 일때, [Mpa]
[μm/m]
<실험값>
W=1kg ≒ 17 [μm/m]
W=2kg ≒ 32 [μm/m]
W=3kg ≒ 47 [μm/m]
W=4kg ≒ 65 [μm/m]
이 론 값
실 험 값
비 고
유한요소 결과값
1kg
16.07
17
15.3(인장) -15.3(압축)
2kg
32.14
32
30.6(인장) -30.6(압축)
3kg
48.20
47
45.9(인장) -45.9(압축)
4kg
64.27
65
61.3(인장) -61.3(압축)
<비고>
이론값과 실험값에서 조금의 오차가 발생하였다.
이것은 표면의상태, 로우젯게이지의 시편에 밀착정도에 따라서 조 금의 오차가 생긴다고 볼 수 있다.
실험을 종합하여 나온 값을 가지고서 그래프를 그려본다면 다음과 같은 그래프가 나온다. 여기서 양의 값을 나타내는 그래프는 무게에 따라서 인장이 일어나고 있다는 것을 알 수 있다. 밑에 그림에서 1번 위치에 부착된 로우젯게이지의 결과 값이라고 볼 수 있다.
가운데 x축에 근접한 그래프는 아래그림에서 2번 위치에 부착된 로우젯게이지라고 볼 수 있으며 약간의 변화는 일어나지만 그 것은 미소변화라고 볼 수 있다.
밑의 음의 값을 향하고 있는 그래프는 압축이 일어난다고 볼 수 있으며 아래의 그림에서 3번 위치에 부착된 로우젯게이지이다.
7. 결론(실험 후 소감)
이 실험을 통해서 스트레인게이지의 원리와 실험방법을 익힐수 있는 좋은 경험을 하였다고 생각합니다. 이 실험을 하기 전에는 스트레인게이지란 말을 들어는 보았지만 어떻게 해서 변형률을 측정하는지 자세히는 알지 못했습니다. 하지만 스트레인게이지를 직접 변형률을 측정해보면서 실험에 대한 과정을 하나하나 익힐수 있었습니다. 실험과정에서 처음에 로우젯게이지가 완벽하게 부착하는 과정이 조금 힘들었으며, 그것은 처음해보는 경험이라 익숙하지 않아서 그렇다고 생각합니다. 이제 다시 실험을 해본다면 경험을 떠올리면서 부착도 쉽게 할수 있을 것 같습니다.
이론과정에서 등가저항을 계산하는 것은 이전 학기에 수강하였던 메카트로닉스기초이론을 통하여 쉽게 할수 있었습니다.
1Kg~4Kg질량에 대하여 각각의 변형률에 대한 이론값을 먼저 계산해놓고 실험을 하여 실험값을 비교한 결과 약간의 오차값은 있었으나 일치하였습니다. 저에게는 이 실험을 통하여 고체역학에서 들었던 변형률에 대하여 다시 한번 생각할수 있는 좋은 경험이었습니다.

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