[중앙대 A+, 고체재료실험]스트레인게이지 실험 결과레포트

소개글

수석 졸업(평점 4.42), A+ 레포트 입니다.

[중앙대 A+, 고체재료실험]스트레인게이지 실험 결과레포트

목차

1. 스트레인 게이지 측정 원리

2. 각 측정 방식에서 사용한(인장, 비틂, 굽힘) 회로방식에 대한 설명하시오.
(1) 휘스톤 브릿지
(2) Four Active Full Bridge (굽힘실험)
(3) Two Active Half Bridge (인장 실험)
(4) Quarter Bridge (비틀림 실험)

3. 실험 방법 및 결과 분석
(1) 실험 방법 (인장->벤딩->토션)
(2) 굽힘 실험
(3) 비틀림
(4) 인장 실험

4. 고찰

본문내용

측정을 원하는 방향으로 두 표점을 표시하고 하중이 작용하기 전후의 선분 AB의 길이를 측정하면 부재 표면의 임의 방향에 대한 수직 변형율을 구할 수 있다. 만일 L을 AB의 변형전의 길이, 이 길이의 변형률을 δ라면 AB의 수직 변형율은 εAB = δ/L이다. 수직 변형율의 측정은 보다 편리하고 정확한 방법은 전기식 스트레인 게이지를 사용하
는 것이다. 대표적인 스트레인 게이지는 그림1-1과 같이 얇은 철사가 두 종이 사이에 접합되어 있다. 주어진 재료에서 AB방향의 변형율 εAB 를 측정하려면 AB에 평행하게 구부린 철사를 재료표면에 부착시킨다. 재료가 늘어나면 철사의 길이는 증가하고 지름은 감소하여 게이지의 전기저항을 증가시키므로 적당히 보정된 게이지를 지나는 전류를 측정하여 수직 변형율 εAB 를 정확히 구할 수 있으며 하중이 증가함에 따라 변화하는 값을 연속적으로 측정할 수 있다.

즉, 스트레인 게이지의 원리는 저항을 응용한 것이다. 저항 소자는 길이 변화율(변형율)과 저항의 변화율이 비례하는 특성을 갖는데 스트레인 게이지는 바로 이 특성을 응용 한 것이다. 그리고 이 변형율과 저항 변화율의 비를 Gage factor라고 하며 스트레인 게이지 제작사에서 제공되는 값을 사용한다. 측정된 변형율은 브리지 회로의 출력 전압으로 나타나지만 실제로는 저항의 변화를 측정하는 것이므로 Gage factor 만 있으면 저항 변화량으로부터 변형율을 바로 구해 낼 수 있는 것이다. 스트레인 게이지의 일반적인 형태는 아래와 같다.

게이지의 길이 변화율(∆L/L), 곧 변형율(ε)과 저항 변화율(∆R/R)은 비례한다. 그러므로 비례 상수(Gage factor)가 존재한다.

참고 자료

고체, 재료 실험(중앙대학교 조민행 교수)
스트레인 게이지 : 理論과 應用(한응교 저, 韓應敎著)
스트레인 게이지 : 理論과 應用(한응교 저, 韓應敎著)
mechanics of materials 8th ed (Gere, Goodno 저, Cengage learning)
https://www.tecquipment.com/strain-gauge-trainer
스트레인 게이지 : 理論과 應用(한응교 저, 韓應敎著)