[기계실험]스트레인게이지

소개글

[기계실험]스트레인게이지에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험 내용 및 이론적 배경

3. 실험장치

4. 실험방법

4. 실험 결과

본문내용

이상이 없는가도 함께 확인한다.
3.코팅제(Coating Agent)를 사용하여 접착된 스트레인 게이지를 보호한다. 코팅제로는 Rubber putty-type이나 Urethane 용액 등을 사용한다.
② 변형률-출력 관계 보정 (Calibration)
Signal conditioning amplifier에서 가상적으로 설정한 1000 με에 대하여 적당한 전압출 력이 나오도록 증폭기의 Excitation voltage 및 Gain 값을 조절
Data aquisition board와 PC를 연결한 후 Voltage range (±10V),
Sampling rate (10Hz), Data file name과 형식 (Ascii file)을 결정
③ 분동을 이용하여 하중을 가함
중량을 알고 있는 분동으로 각 외팔보에 일정시간 (약 3-4초) 하중을 가하며,
모든 분동으로 이 과정을 반복한다. (각 분동의 하중을 10회 반복)
④ 하중-스트레인 관계를 구함
실험으로 얻은 Data를 Excel 프로그램을 이용하여 분석하고, 하중-스트레인
그래프를 구하여 기울기를 구한다. (표준편차를 그래프에 표시)
⑤ 재료의 탄성 계수 계산
분동의 중량과 측정된 변형률로부터 식 4)를 이용하여 재료의 탄성 계수를 구함
⑥ 미지 분동의 중량 측정
앞에서 구한 결과를 이용하여 중량을 알지 못하는 분동의 중량을 측정
4. 실험 결과
(1) 281g (0.281kg)일 때
하중 P=
굽힘모멘트 M=
굽힘 모멘트-응력 관계식
굽힘 모멘트를 받는 재료의 탄성계수
변형률-응력관계식
(2) 204g (0.204kg)일 때
하중 P=
굽힘모멘트 M=
굽힘 모멘트-응력 관계식
굽힘 모멘트를 받는 재료의 탄성계수
변형률
(3) 67g (0.067kg)일 때
하중 P=
굽힘모멘트 M=
굽힘 모멘트-응력 관계식
굽힘 모멘트를 받는 재료의 탄성계수
변형률
(4) 40.1g (0.0401kg)일 때
하중 P=
모멘트 M=
굽힘 모멘트-응력 관계식
굽힘 모멘트를 받는 재료의 탄성계수
변형률
스트레인게이지의 원리와 접착방법 그리고 사용방법에 대해서 실험해보았다. 이번 실험에는 스트레인게이지를 이용하여 재료의 변형률을 측정해보는 실험을 했다. 스트레인게이지와 전선을 납땜하는 과정에서 원활히 잘 되어 실험은 금방 끝났다. 납땜을 한 뒤에 끝 쪽의 한 부분에 각각의 질량을 가진 추를 놓아서 각각의 변형률에 대해서 알아보았다. 금속은 끝부분에놓았고 플라스틱재질은 중간부분에 놓았다. 실험 후 결과에서 오차가 있었다.
먼저, 포아송 비에 대한 값에 대한 오차가 있을 수 있고, 탄성계수 값이 실제 값이 아닌 정확한 값이 아니다. 스트레인게이지는 온도에 영향을 받을 수도 있지만, 이번 실험에서는 실내에서 실험을 하여 그리 큰 영향을 받지는 않았다고 본다. 실험시 추를 놓을 때를 조심스럽게 보와 평행이 되어 이루어져야 하지만 이분이 잘 안되서 오차의 원인이 발생할 수도 있다. 그 외 오차의 원인에 대해 몇가지 나열해 보았다.
(1) 시편을 가공할 때의 차이 : 기계가 아닌 사람이 가공하기 때문에 정밀하지 못하다.
(2) 스트레인 게이지 접착 시 표면이 깨끗하지 못하다. 위와 마찬가지로 기계가 아닌 사람이 하기 때문에 100% 깨끗하게 할 수 없다.
(3) 날씨의 영향으로 인한 물성치의 변화가 예상된다.
(4) 분동을 놓는 위치가 정확하지 않다. 실험 시 측정기구(길이 등의 수치를 재는 기구)로 측정한 정확한 위치에 놓지 않고 대략 적당한 위치에 놓았다.
(금속은 끝부분, 플라스틱은 중간정도의 부분)
(5) 탄성계수의 값이 정확한 값이 아니다.
그 외 기계조작인의 작은 실수가 있어 오차가 생길 수도 있다.

키워드

기계실험,   스트레인게이지,   변형률,   하중측정,   굽힘모멘트,   응력