Transcript 벤딩실험메뉴얼
기계항공공학실험 I # 변형센서로서 strain gauge부착, 측정실험 담당조교 : 이 충 희 보조조교 : 박 용 진 기계항공공학부 항공우주구조연구실 유의사항 실험태도 평가 실험 태도 불량 및 지각의 경우 감점 무단결석 또는 보고서 미제출 시 0점 결과보고서 개인별 보고서 제출 실험 후 일주일 이내로 제출 (EX. 목요일 실험 -> 그 다음주 목요일 오후 8시까지) 반드시 손으로 작성하고, 5장 이내로 할 것 결과값만 공유하고 Graph는 각자 그릴 것 실험결과와 discussion만 쓰고, manual에 있는 내용은 포함시키지 말 것 실험보고서 제출 벤딩실험 : 박 용 진 (301동 1357호, 880-7389, [email protected]) SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge 부착, 측정 실험 결과 보고서에는, 실험에서 얻어지는 데이터로부터 적절한 보정을 통해 실험 목적에 부합하도록 stress-strain 그래프를 그리고, 재료의 탄성계수(Young’s modulus)를 이론 값과 비교한다. Strain gauge 의 원리 및 측정 방법, Wheatstone bridge 의 종류와 원리 등에 대한 고찰을 수행한다. 7 12 strain - stress graph x 10 10 Real Young's Modulus of material 72Gpa 8 stress 6 Young's Modulus by Experimentation 69.839Gpa 4 2 0 -2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 strain SNU Aerospace Structures Laboratory 1.4 1.6 1.8 -3 x 10 http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 실험목적 Strain Gauge를 이용하여 변형을 측정. 외팔보의 변형을 측정하고 정해와 비교해봄으로써 원리 및 측정 방 법을 익힌다. Strain Gauge를 개개인이 직접 시편에 붙여봄으로써 Strain Gauge의 정확한 사용법을 익힌다. 용어정의 Strain gauge Gauge factor Wheatstone bridge Quarter bridge, half bridge, full bridge Two-wire, three-wire SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 Strain gauge 측정하고자 하는 물체에 발생하는 변형량은 Backing 소재를 경유하여 변형 량 감지 저항체에 전달되어서 수축-인장을 하게 된다. 이런 저항체의 변화는 전기저항값을 변화시키게 되고 시험편 또는 구조물이 변형을 받게 되면 이것에 접착된 저항체도 같은 변형이 생겨서 저항값의 변 화를 가져오게 된다. 변형량과 저항변화 사이에는 일정한 관계가 있으며 이 저항값의 변화에서 변형량 값을 알아낼 수 있다 Strain gauge 선택시 고려사항 Gauge length and width Gauge pattern S-T-C Gauge 저항 - 120, 350 접착제 브리지 선택 증폭기 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 Wheatstone Bridge • Bridge를 구성하는 저항이 모두 R 로 동일하다면 전압,전류의 관계에 의해 E0 0 • 저항 중 하나를 Strain Gauge로 바꾸면 스트레인 변화 ⇒ 게이지 저항의 변화 ⇒ 출력전압의 변화 E0 E R 4 R ⇒ 변형률 계산 ⇒ •게이지 팩터 : 저항의 변화량과 변형률의 관계를 나타내는 무차원 계수 (실험에서는 GF = 2.1 이 사용됨) SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 4 1 E0 E G .F . G .F . R / R 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 Quarter Bridge • Rg = Strain Gage의 출력 저항 • 4개의 Bridge중 하나만 입력신호로 사 용 • 출력의 크기와 상태가 상대적으로 좋지 않음 E E0 GF 4 (근사된 식) • 실제로는 도선의 저항 및 저항의 오차로 인해 평형상태 유지 불가 • 평형상태 유지(영점조정) 위한 회로 필요 → 가변저항 이용 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 Quarter Bridge에서 출력 전압 (E0) 계산 ① Rg=R+ΔR 일 때, GF=(ΔR/R)/ε 이고, ΔR<<R ② Resistor divider E0 Rg R Rg E R R R 1 R E E E E RR R ( R R) 2 4 R 2R ΔR<<R 일 때, E0 E R E GF 4 R 4 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 1. 경화제 살 짝 2. 접착제 극.소량 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 빨강 초록 하양 파랑 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 빨강 초록 하양 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 파랑 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr 변형센서로써 strain gauge부착, 측정실험 SNU Aerospace Structures Laboratory http://aeroguy.snu.ac.kr