(기계공학실험) Steel beam을 통한 Bending
- 최초 등록일
- 2013.11.16
- 최종 저작일
- 2013.02
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목차
1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 토의 및 고찰
7. 참고문헌
본문내용
1. 실험 제목
Steel beam을 통한 Bending 실험
2. 실험 목적
Strain Gauge를 Steel beam에 부착하고 하중의 변화에 따른 Strain 값을 얻는다. 그리고 이를 이론적으로 구한 Strain과 비교하여 발생되는 오차의 원인을 파악한다.
3. 이론
(1) Strain Gauge
Strain Gauge는 기계적인 미세한 길이 변화(Strain)를 전기적 신호로 해석하여 검출하는 변형률 측정 sensor이다. Strain Gauge를 기계나 구조물의 표면에 접착해두면, 외부 힘으로 인해 표면에 미세한 길이 변화, 즉 Strain을 측정 할 수 있게 된다. 나아가 이 Strain의 크기로부터, 고체 역학과 기계공학에서 강도나 안전성의 확인을 하는데 가장 중요한 응력을 알아 낼 수 있게 된다. 그러면 지금부터 Strain Gauge의 원리를 살펴보자.
Strain Gauge의 원리는 측정물이 외부 힘을 받아 표면의 변형이 생길 때, Strain Gauge의 재료인 금속의 미세한 길이 변화에 있다.
<중 략>
특히 이번 실험에서는, Strain(ε) 변화에 따라 발생하는 Strain Gauge의 저항치 변화가 극히 작다. 따라서 이렇게 매우 작은 저항 변화를 효율적으로 잘 전기신호로 전환시키기 위해 통상 Wheatstone bridge 회로가 쓰이는 것이다.
4. 실험방법
① steel beam에 strain gauge와 terminal을 부착한다.
(부착 순서: 사포질 → 세정액 → catalyst → adhesive → 가압)
② 분동을 이용하여 steel beam 끝단에 하중을 가한다.
③ Indicator를 통해 strain 값을 얻는다.
④ 분동(load)에 따른 strain 값을 통해, load-strain 그래프를 얻는다.
⑤ 재료의 탄성계수 (E) 값을 구한다.
⑥ 중량을 모르는 미지의 분동에 대한 strain 값을 통해, 중량을 예측한다.
<이하생략>
참고 자료
Mechanics of Materials 7th ed, CENGAGE Learning by James M. Gere, Barry J. Goodno, 2009 pp.5~181.
『금속 외팔보에 접착된 박막 실리콘 Strain Gauge의 제작 및 성능 평가』, 대한기계학회 by 김용대, 김영덕, 이철섭, 권세진, 2010 pp.2~7