고체역학 재료역학 실험 압력용기실험 결과

소개글

고체역학 재료역학 실험 압력용기실험 결과

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
(1) 압력용기에 작용하는 응력 - Sphere
(2) 압력용기에 작용하는 응력 - Cylinder
(3) Mohr`s circle for plane stress
(4) Wheatstone Bridge Circuit
(5) Measurement of Strain 1
(6) Measurement of Strain 2
(7) Measurement of Strain 3
3. 실험 장비
4. 실험 순서 및 방법
5. 측정 data 값
6. 이론값과의 비교
7. 결과 분석 및 토의
8. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
압력 용기(Cylinder)에 내부 압력이 작용할 때 방향에 따른 Strain 변화를 측정하고 변화에 따른 응력을 구한다.

2. 실험 이론
(1) 압력용기에 작용하는 응력 - Sphere
구의 중심을 지나도록 반으로 잘랐을 때 구의 내부 압력 P와 구의 표면인 얇은 박판에 작용하는 힘의 합은 같다.()
위 식을 연립하면
압력용기는 표면이 반지름에 비해 아주 작은 판으로 만들기 때문에 이라 할 수 있다.
따라서 압력용기에 작용하는 Stress는
구의 표면에서는 임의의 방향에서 모두 같은 응력이 작용하는 것을 할 수 있다.
따라서 이런 응력이 작용할 때 Strain 값을 구해보면
하지만 구의 표면에 수직한 성분의 응력은 0이기 때문에 Strain 값은
이렇게 구 할 수 있다.

(2) 압력용기에 작용하는 응력 - Cylinder
Cylinder 형태의 용기일 경우 둘레방향과 축방향의 응력이 틀리다.
길이방향의 stress의 경우 sphere의 경우와 값이 같다.
실린더의 경우 원주방향의 stress가 길이방향의 stress 보다 2배 크다는 것을 알 수 있다.
원주 방향과 길이 방향의 응력을 통해 strain을 구해보면 (표면에 수직한 방향의 응력은 `0`)
위와 같이 됨을 알 수 있다.

(4) Wheatstone Bridge Circuit
- 저항의 변화를 전압의 변화로 바꾸어 출력해주는 회로
-Strain Indicator에서 측정한 전압의 변화량을 위의 식을 통하여 gage 저항의 변화 값을 알아 낼 수 있다.
- Indicator에 입력 된 Gage factor값을 통하여 저항의 변화 값은 Strain값으로 변환된다.

(5) Measurement of Strain 1
1) Strain gage의 원리
- 도체에 기계적 변형이 생길 때, 도체의 전기 저항이 변화한다는 성질을 이용
- 하중이 없는 상태에서 전기적 도체인 스트레인 게이지를 절연성 접착제로 부착시킨 뒤 하중을 가함에 의해 생기는 변형률을 스트레인 게이지의 전기저항의 변화를 측정함으로 써 알아낸다.
-
여기서 로 축 방향 변형률에 대한 저항 값의 변화율을 나타내며 Gage force라고 정의한다.

참고 자료

없음