strain 측정 시험 보고서

strain 측정 실험

1. 서론

Strain Gauge를 부착한 시편에 하중을 가하면 시편은 하중에 따라 늘어나거나 줄어들게 되고 Strain Gauge도 시편과 같이 늘어나거나 줄어든다. 이로 인한 Strain Gauge 내의 전선의 길이와 단면적의 변화는 전선의 저항을 변화시킨다. 이 저항의 변화를 측정함으로써 Strain을 측정할 수 있다. 전선에서의 저항은 전선의 단면적에 반비례하고 길이에 비례한다.

2. 목적

스트레인 게이지는 저항체가 변형량에 따라 저항이 변화하는 성질을 이용하여 스트레인을 측정하는 게이지이다. 스트레인 게이지는 교량, 건물, 철근구조 등의 정적구 조물의 응력측정 뿐만 아니라 자동차, 비행기, 터빈과 같이 동적물체의 응력 및 진동 측 정에도 사용된다. 또한 스트레인 게이지는 응력의 측정, load cell, torque metter등의 여러 가지 transducer에도 사용되어 용도가 다양하다. 스트레인게이지와 휘스톤 브릿지 회로는 응력측정 또는 응력해석의 수단으로 가장 보편적으로 널리 이용되고 있다. 그러므로 정확한 변형량을 측정할 수 있는 스트레인 게이지의 원리, 접착법과 사용법을 이해하고 스트레인 게이지를 이용한 재료의 물성치(탄성계수, 포아송의 비 등) 측정법을 습득하는 것이 이 실험의 목적이다.

3. 관련 이론

◎후크의 법칙 (Hooke`s Law)
탄성 한계 내에서 변형률은 응력에 비례한다는 법칙. 어떤 임의의 물체에 하중이 가해지면 어느 한계에 이르기까지는 변형량이 하중에 선형적으로 비례한다는 법칙이다. 응력(Stress)이 σ, 변형률(Strain)이 ε, 탄성계수(Elastic Modulus)가 E로 표시될 때 후크의 법칙을 수식으로 나타내면 아래와 같다.
◎변형률(Strain)
탄성체가 응력을 받을 때 일어나는 크기나 모양의 변화. 단위 …
◎응력 (Stress)

① 수직응력(normal stress)

② 전단응력(shear stress)

4. 시험 장치 및 시험 방법

① Strain gauge를 시편에 부착한다.

② 시편을 instron의 지그에 물린다.

③ Strain gauge에 연결된 선들을 DAQ에 연결 시킨다.

④ Instron과 DAQ의 기본 Setting이 끝나면 하중을 단계적으로 가한다.

⑤ DAQ에서 측정되는 Strain값을 이용하여 구한 응력값과 힘과 단면적을