보고서 설명

이론적으로 제시한 응력값의 신뢰성을 입증하기 위하여 물체내의 응력분포를 실험적 으로 구하는 경우가 있다. 또 복잡한 구조 형향을 가지고 있거나 여러 하중이 복합적 으로 작용하고 있는 경우에는 응력을 산출하는데 어려움이 있어 실제의 구조물에서 직접 측정함으로써 그 응력상태를 알 수가 있다. 물체가 외력에 의해 탄성변형을 하 고 있는 경우에는 응력과 변형률사이에는 일정한 관계식이 존재하므로 실험적으로 변 형률을 측정하여 응력을 산출하는 방법이 쓰이고 있다.

본문일부 및 목차

가. 스트레인 게이지
1) 기본 구조 - 구조해석 등을 하기 위해서는 응력 측정과 하중측정을 해야 하는데 이때 한 방법으로 스트레인 게이지를 이용하여 측정할 수 있다. 스트레인 게이지 는 측정하는 대상의 변형을 직접 측정할 수 있으며, 이를 전기적인 신호로 바꾸어 우리가 얻고자 하는 변형율이나 응력변화를 알 수가 있다. 여기서 측정할 변형량 은 거의 대부분이 재질의 탄성 영역 부분에서 측정이 이루어지고 있다. 또한 변 형의 방향에 따라 수직 변형과 전단 변형 측정이 있는데, 수직 변형을 측정하는 경우가 대부분이다. 스트레인 게이지는 크게 Strain Sensing Alloys부와 Backing 부, Tab부로 이루어져 있다.

2) Strain Sensing Alloys - 실제적인 변형량을 감지하는 부분으로 여러 가닥의 저 항선으로 구성되어 있어 변형량을 증폭할 수 있도록 되어 있으며, 감지부의 저항 선은 Wire 방식이나 Foil 방식으로 되어있다. 그 재질은 용도에 따라서 Constantan(Ni+Cu), Nichrome(Ni+Cr), Manganin(Ni+Cr+Cu), Karma(Ni+Cr+Al+Fe), Lsaclastic(Ni+Cr+Fe+Mo), 순수 Nickel, Platinum, Soft Iron, Copper등이 있 다. 하지만 가장 보편적으로 쓰는 재질은 니켈, 구리 합금인 Constantan을 많이 쓰고 있으며. 초대 변형율은 6%정도이고 Gage factor는 2.0~2.1정도이다.
3) Backing - Strain Sensing Alloys부의 형상을 유지시켜주고, 측정대상에 접착하 기 용이하도록 하며, 측정물과의 절연 기능을 맡고 있다.

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