[자연과학] 실험보고서 - 곡선보 응력 측정

제목 : 곡선보 응력 측정

1. 실험 목적

스트레인 게이지를 부착해 곡선보에 하중을 가한 후 변형률을 측정한다. 측정한 변형률 에 훅의 법칙을 이용하여 응력을 계산하고 이론식과 비교해 본다.

2. 이론적 배경

실험장비 : 스트레인게이지, SM-60D(Strain indicator), 인장시험기, 곡선보 등
스트레인게이지
Strain Gauge(변형률계 또는 응력계)라고 한다.
일반적인 전기적, 전자적 신호를 이용하여 공학적인 값을 측정하는 장비이다.
길이의 변화율을 진동현의 주파수(Hz) 코일의 저항 등을 이용하여 간접적으로 측정하는 장치이다.
인장시험기
인장시험은 공업용 재료의 기계적 성질을 알기 위한 기본적인 시험으로써 일정한 속도로 반대방향으로 잡아당기는 힘에 대한 물질의 저항성을 측정하는 실험이다.
재료강도에 관한 기본적인 설계 정보를 얻기 위해 가장 널리 사용된다. 이를 통해 공업용 재료의 변형 과정과 응력의 변화를 조사하며, 재료의 항복강도, 인장강도, 연신율, 단면 수축율 등의 기계적인 특성과 탄성한계, 비례한계, 포아송비, 탄성계수의 물리적 특성을 구하는 것을 목적으로 한다.
곡선보
도심축
fig.1 fig.2 fig.3
곡선보에 순수굽힘이 작용할 때 응력식은,
Winkler`s fomula
이고, 여기서 A는 보의 단면적 M은 작용하는 모멘트 e는 중립축과 도심축 사이의 간극이 고 y는 중립축에서 측정지점까지의 거리이고 R은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

3. 실험 방법 및 결과

3.1 실험 방법
A. 미리 가공된 곡선 보의 표면을 사포 등을 이용하…

D. Controller의 up&down 버튼을 눌러 하중을 100kgf부터 차례로 가한다.

E. SM-60D를 통해 변형률을 읽는다.

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