제출용 고압측정

소개글

고압측정

목차

1. Abstract
2. 실험목적 및 측정
3. 이론적 배경
4. 실험방법
5. 실험결과
6. Discussion
7. 결론

본문내용

1.Abstract
유압 펌프를 이용하여 알루미늄,황동, 강철 블록에 고압을 가한 뒤, 블록에 부착돼 있는 strain gauge의 저항의 변형을 측정하여 각 금속의 Young`s modulus와 Poisson`s ratio를 구하였다. Young`s modulus는 C11의 경우 알루미늄, 황동, 강철 순서대로 ,, C22의 경우 ,, Poisson`s ratio의 경우 알루미늄 평균 0.3 황동 평균 0.6 강철평균 0.25임을 알 수 있다.
Strain을 정의할 때 실제로는 Gauge factor를 고려해야한다. Strain gauge의 Gauge Factor는 2-5 범위로 모호하여 따라서 gauge factor 2-5사이 값을 이용하여 보정하여도 이론값이 보정 범위내에 속하지 않았다. 그러나 이는 저항의 측정이 소수점 둘째자리까지 측정이 된다고 할 때 충분히 생길 수 있는 오차였다.

2. 실험목적 및 측정
압력은 물리학 실험에서 중요한 parameter이다. 이 실험은 고압에 관련된 실험 경험과 지식을 갖기 위함이다. 0에서 7ton/cm2에 이르는 압력을 고체블록에 가한 후 strain을 측정하여 영률을 얻는다.
높은 압력에 대한 황동 및 알루미늄, 철 블록의 영률 C11, C22을 측정한다. 이들 블록에 고압을 가하면 황동의 저항이 변할 것이고, 저항과 변형의 관계로부터 영률과 Poisson률을 계산할 수 있다. 참고로 황동의 Young`s Modulus는 96~120 정도 될 것이다.

<중 략>

라.본 실험의 목적과 실험방법에 대한 제언
실험의 방향이 영률과 푸아송 비를 계산한 뒤 실제 값과 비교하는 방향으로 설정돼 있어서 그렇게 실험을 하고 분석을 했지만, 이론과 심하게 차이가 나기 때문에 별로 좋지 못한 방법이라 생각한다.
“고압 측정”이라는 실험의 궁극적 목적을 고려해 본다면, 영률과 푸아송 비를 계산하여 이론값과 비교하는 것보다, 이미 알고 있는 영률, 푸아송 비를 이용해서 고압을 계산해보고, 그 값과 실제 측정 압력을 비교해 보는 것이 의미가 있다고 생각된다.
임의의 고압을 측정해야하는 상황에서, strain gauge를 사용하면 쉽게 고압을 계산해낼 수 있다. 임의의 어떤 고압이 금속 블록에 가해졌을 때 strain gauge의 초기 저항과 저항 변화를 측정함으로써 strain() 값을 구할 수 있고, strain에 금속의 영률을 곱해주면 압력을 계산해낼 수 있다.

참고 자료

[1] Poisson`s ratio: http://en.wikipedia.org/wiki/Poisson`s_ratio
[2] Strain gauge:
http://caskorea.tistory.com/8?srchid=BR1http%3A%2F%2Fcaskorea.tistory.com%2F8
[3] Young`s Modulus: http://en.wikipedia.org/wiki/Young%27s_modulus
[4] Load cell: http://blog.naver.com/hiuni?Redirect=Log&logNo=60009375766