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국민대 자동차융합실험 스트레인게이지를 이용한 보의 변형률 실험 만점 보고서

저작시기 2017.03 | 등록일 2019.04.17 한글파일 한컴오피스 (hwp) | 10페이지 | 가격 3,000원

목차

I. 스트레인게이지를 이용한 보의 변형률 측정 실험
1. 스트레인 게이지 조사 (원리, 종류, 적용사례 1가지)
1) 원리
2) 종류
3) 적용 사례
2. 실험 결과 테이블 작성 및 그래프 작성
3. 고찰
1) 오차원인 분석
① 인적 오류
② 계측 값의 한계와 센서의 한계
③ 시편의 탄성계수의 고유 오차
④ 외부 요인
2) 느낀점

II. 토크 센서를 이용한 비틀림 실험
1. 자동차 구성 요소 중 비틀림이 작용하는 부품을 조사하고 조사한 부풍에 대해 설명하라.
1) 크랭크 축(Crank Shaft)
① 정의
② 기능
③ 비틀림 작용 원인
2. 결과 작성
1) 결과 표 작성 및 그래프 작성
2) 하중이 15N 작용할 때의 비틀림감성 이론값과 계측 값 비교
3. 고찰
1) 오차원인 분석
① 인적 오류
② 실험장치/시편의 구조적 문제
③ 계측 오류 및 외부 환경 측정 부재에 따른 오류
2) 고찰 및 건의사항

본문내용

I. 스트레인게이지를 이용한 보의 변형률 측정 실험

1. 스트레인 게이지 조사 (원리, 종류, 적용사례 1가지)

1) 원리

R1 /R2 = R4 /R3 식을 기반으로 브리지의 모든 암에 저항의 변화가 있으면 그 결과로 출력 전압은 0이 아닌 값이 나오게 됨을 활용하여 스트레인 게이지 저항에 가해진 모든 변화 출력.

2) 종류

종류
1. 단축 게이지
∙ 그리드가 하나이기 때문에 하나의 방향에 대한 측정만 가능.
∙ 통상 주응력을 알고있을 때 사용
2. 2축 게이지
∙ 부응력을 알고있을 때 사용.
∙ 포와송비를 구하고자 할 때 주로 사용
3. 면압 게이지
∙ 측정물에 걸리는 하중, 압력을 측정하고자 할 때 사용
4. 3,4 축 로젯 게이지
∙ 1개의 게이지 안에 3,4개의 방향의 그리드가 부착
∙ 복잡한 형상을 가진 측정물의 주응력을 계측하기 위해 사용

3) 적용 사례

적용 제품
1. 전자 저울
적용 방법
∙ 전자저울 내부에 하중측정장치(Load Cell)에 스트레인 게이지 사용
∙ 로드셀은 힘을 가하면 내부에 연결되어 있는 스트레인 게이지들에 걸리는 전압이 달라져서 전압에 변화가 생기고 그 변화를 하중으로 변환해주는 장치
∙ 저울 내부의 스트레인 게이지가 휘트스톤 브릿지의 원리를 이용

< 중 략 >

3. 고찰

1) 오차원인 분석

실험에서 얻은 결과값과 이론값은 평균적으로 1.7% 남짓한 오차율을 보이고있는데 오차의 원인은 다양하다. 넓은 범주에서 생각 해 봤을 때 다음과 같이 정리할 수 있다.

① 인적 오류
스트레인 게이지 특성 실험은 실험 장치를 정반에 올리는 과정부터 스트레인 게이지 부착과정, 시편계측 과정, 핸드휠을 돌려 하중을 가하는 과정까지 인적 오류에 의한 오차를 무시할 수 없으며 오차원인의 많은 부분을 차지한다. 첫 번째로 다이얼게이지의 영점 조정 과정에서의 문제점이다. 다이얼게이지와 시편이 완벽하게 수평이 되어야 하지만 이번 실험에선 정반 위에 책상을 올려놓고 그 위에 실험 장치를 올렸기 때문에 다이얼게이지와 시편은 온전한 수평상태가 될 수 없다.

참고 자료

재료역학 강의노트, http://ram.cau.ac.kr/data/lecture/note/lecture_note_105.pdf, (2017.05.28.)
재료역학 강의노트, http://ram.cau.ac.kr/data/lecture/note/lecture_note_100.pdf, (2017.05.28.)
실험 응력 분석에서의 측정 팁, HBM,
https://www.hbm.com/kr/5907/measuring-with-strain-gauges-in-experimantal-stress-analysis-part-2/, (2017.05.30.)
스트레인 게이지를 이용한 응력 측정, 라디안
스트레인게이지 원리 및 구조, 구조에 따른 종류 및 다양한 응용 센서의 종류 설명,
http://m.blog.naver.com/tkawns4537/220534485850, (2017.05.30.)
재료역학 강의노트, http://ram.cau.ac.kr/data/lecture/note/lecture_note_96.pdf, (2017.06.01.)
극관성 모멘트,
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B7%B9%EA%B4%80%EC%84%B1%EB%AA%A8%EB%A9%98%ED%8A%B8, (2017.06.01.)
크랭크 축, https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%81%AC%EB%9E%AD%ED%81%AC%EC%B6%95, (2017.06.02.)
비틀림과 굽힘 모멘트 정의, http://m.cafe.daum.net/yosan1226/LsFz/132?q=D_Ju6jpZnIsXQ0&, (2017.06.03.)
고체역학 강의자료, 김대영, 바이오시스템 공학과
자동차융합실험I, 국민대학교
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