실험보고서 - strain gage[스테인게이지] 실험

contents

1. 실험목적

2. 실험이론

3. 실험장치

4. 실험방법

5. 실험결과

6. 비교분석 및 오차

7. 후기

8. 참고자료

1. 실험목적
하중이 작용하는 알루미늄 합금 켄티레버 보에 strain gage를 부착하여 하중을 가하고
strain을 측정하여 보에서 발생하는 응력을 구하고 재료역학에서 배운 내용을 실험을 통하
여 검증한다.

2. 실험이론
Strain gage는 얇은 에폭시 필림 위에 전선을 배치하여 strain을 측정하는 센서이다.
strain gage의 용도는 항공기 구조물, 자동차의 구조물, 각종공작기계, 교량, 선박 등의 다
양한 구조물의 정적 및 동적시험을 효과적으로 수행할 수 있다.

2.1. Strain gage 의 기본원리
전선에 전류를 가하면 전선에 발생되는 저항은 전선의 단면적에 반비례하고 길이에 비례
한다. 즉 시편에 strain gage를 부착하고 하중을 가하면 시편은 하중에 따라 늘어나거나
줄어들고 strain gage내의 전선의 길이와 단면적의 변화가 생긴다. 이러한 길이와 단면적
의 변화로 인한 저항의 변화를 측정하여 strain을 측정할 수 있다. 전선에서의 저항은 다음
과 같이 나타낼 수 있다.

여기서 R은 저항, l은 길이, A는 단면적이고 는 비례상수이다.
저항의 변화는 다음 식과 같다.

여기서 단면적은 이므로 이고 이다.
또한 푸아송의 비 는 으로 나타낼 수 있으므로 이다.
그러므로 단위 저항 당 저항의 변화는 다음식으로 나타낼 수 있다.

strain gage는 고유값인 gage factor를 다음과 같이 정의한다.

즉 gage factor F는 단위 저항당 저항의 변화량과 단위길이당 길이의 변화량(strain)의 비
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