기계공학실험 - 로드셀 예비, 결과 보고서

▲ 실험 목적
모든 기계나 구조 부재는 외부 하중이나 힘을 받을 때 어느 정도 변형을 하게 되며 이 변형을 측정하기 위하여 스트레인게이지를 이용한다. 변형률은 실험 응력 해석의 열쇠가 되는 것일 뿐 아니라 다양한 기계적 형식의 입력, 즉 힘, 토크, 변위, 압력, 온도, 운동 등을 위해서도 측정될 수 있다. 이러한 이유 때문에 스트레인게이지는 모든 형태의 계측계에 2차 변환기로 매우 광범하고 성공적으로 사용된다. 그것들의 응답 특성은 우수하고 신뢰할 수 있을 뿐 아니라 상대적으로 선형이며 값도 싸다. 그러므로 실험적 작업과 관련된 엔지니어는 그것들의 사용과 응용 기법을 숙달하여야 할 것이다.
따라서 로드 셀을 사용하여 스트레인 게이지의 측정 원리와 방법을 숙지하고 동적 실험장치로 그 측정 대상의 스트레인을 전압과 저항 비례식에 의해 구하여 최대응력을 구해본다. 그리고 그 최대응력이 왜 그렇게 나왔는지를 고찰해 보는데 있다.
간단히 말하면 스트레인게이지의 원리와 이용방법을 이해하고 스트레인게이지를 이용하여 변형률(strain)과 응력(stress)을 측정하는 것이다.

▲ 스트레인게이지의 원리 및 구조
금속저항체는 크나 작으나 전류를 흘리지 않으려는 성질이 있다. 즉, 전기저항이 있고, 그 값을 전기저항()으로 나타낸다. 그 값은 금속의 종류에 따라 다른데 같은 재질(합금도 포함)이면, 일반적으로 가늘고 긴 것일수록 저항치가 크다.
이것은 예를 들어 수도파이프를 생각해 보면 굵은 파이프가 단위시간에 흘리는 물의 양이 크고, 즉 저항이 작다는 것을 말할 수 있다. 또 가는 파이프가 흘리는 물의 양이 적고, 즉 저항이 크다는 것과 같다.
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