[기계 공학 응용 실험] 6. 스트레인 게이지 응용 실험 (A+자료)

소개글

깔끔하게 편집 되어 있고 A+ 받은 자료 입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 순서 및 방법
3. 실험 장치 및 구성
4. 실험 내용
5. 실험 결과
6. 고찰 및 결론
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
하중을 받을 외팔보에 스트레인 게이지를 부착하고 하중을 가하면서 Load cell을 이용하여 하중을 측정하고, 스트레인 게이지에서 얻은 스트레인 데이터 값들을 처리하는 방법을 습득한다. 또한 탄성 영역에서의 외팔보의 거동을 이해하고, 실험에 쓰인 장치들의 원리와 사용법을 숙지하고, 측정된 하중과 스트레인 값들을 이용하여 외팔보의 탄성계수를 구하는 것이 이 실험의 목적이다.

2. 실험 순서 및 방법
 시편제작 (SM45C)
① 사포(100-220-400-600-1000순서)를 이용하여 시편을 연마 : 각 과정 5분씩 연마, 100번 사포로 중점적으로 연마 (표면이 거칠면 실험 시 오류가 발생)
② 아세톤을 이용하여 연마된 부분의 이물질을 제거
③ 테이프를 부착하여 스트레인 게이지의 연결선이 시편과 접촉되는 것을 피함
④ 스트레인 게이지를 연마된 부분에 부착 (테이프에 부착 후 본드 붙여서 반짝이는 부분이 위로 오게)
⑤ 스트레인 게이지가 시편의 연마된 부분에 잘 부착될 수 있도록 엄지를 이용하여 꾹 누르고 조심스럽게 테이프를 떼어냄
⑥ 터미널을 부착
⑦ 납땜을 하여 스트레인 게이지의 연결선과 리드선을 고정

 측정
① 시편을 하중장치에 연결 (0~100kgf)
② 각 채널에 로드셀(0채널), 스트레인 게이지(1채널)를 연결하고 영점과 증폭을 조절
③ PC를 켜고 Software 실행
-Connect→Com3
-0,1채널 Check[Sampling:1000[μs]→0.01초(데이터 간격),AD length:1000]
④ 수직형 이송장치(하중장치)를 직접 손으로 한 바퀴 반 정도 돌려 하중장치를 위아래로 움직이면서 PC로 하중과 변형률의 값을 받아들이고 그려지는 그래프 모양을 확인하고 데이값을 저장
⑧ 버니어 캘리퍼스를 이용하여 보의 치수를 측정

<중 략>

 스트레인 게이지 오차 원인
① 개통 오차(Systematic Error)
Bias오차와 같이 명확한 요인(온도, 배선 저항, 기준점에서 벗어난 설치, 기응력등)에 기인하는 오차로 일정값을 가지며 캘리브레이션을 통해 가감할 수 있다. 또 개인 오차중 평균 성분등이 있다. 이러한 오차는 대부분 보정이 가능하지만 특수한 경우(운전 변수, 측정 변수에 연동하는 경우)에는 보정이 힘들 수 도있다.

② 우연 오차(Accidental Error)
측정시 불분명한 원인에 의해 불규칙적인 데이터를 발생하는 오차로 랜덤오차(Random Error), 비재현성 오차(Non- Repeatability)라고도 합니다. 이러한 원인으로는 마찰 요소의 마모에 따른 접촉 상태 변화나 마모분에 의한 변화, 주위환경의 변화, 실험기기의 열적 변형에 따른 오작동등으로 발생할 수 있다.

참고 자료

기계공학실험교재편찬회, 기계공학응용실험, 청문각, 2009.
R.C.Hibbeler, 김문생 안득만 이현우 임오강 옮김, 정역학과 재료역학, SI edition, 2009.