인장 실험 보고서 [A+]

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목차

1. 실험 이론
2. 실험 방법
3. 실험결과
4. 실험결과 분석 및 고찰
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 이론
1) 응력 (Stress)
‘단위 면적당 힘’의 단위를 가지며 (시그마)로 표현된다. 일반적으로 평면에 작용하는 응력은 전체 면적에 걸쳐 균일하거나 한 점에서 다른 점으로 갈 때 그 크기가 변할 것이다. 응력이 단면상에 균일하게 분포한다고 가정하면 그 응력의 합력은 응력과 봉의 단면적 A의 곱, 즉    의 크기와 같아야 한다. 이를 응력에 대해 정리하면 다음과 같다.  
1-1) 수직 응력 (Normal Stress)
바가 하중에 의해 신장되거나 압축 상태로 갈 때, 각각 인장응력(tensile stresss)와 압축 응력(compressive stress)를 유발한다. 이와 같이 모두 절단면에 수직하게 작용하기 때문에 이를 수직 응력이라고 한다. 인장 응력을 정의할 때는 양으로, 압축 응력을 정의할 때는 음으로 표시하며 SI단위로 N/m2이며 이를 Pa(파스칼)으로 표현이 된다.
1-2) 전단 응력 (Shear Stress)
수직 응력과 다르게 작용하는 방향이 다른데, 표면에 접선방향으로 작용하는 응력을 전단 응력이라고 하며 (타우)로 표시한다. 단위는 수직 응력과 동일하게 Pa(파스칼)을 사용한다.
2) 변형률 (Strain)
‘단위 길이당 신장량’의 단위를 가지며 입실론으로 표현된다. 일반적으로 조각 부분의 신장량은 그 길이를 전체 길이 L로 나누고 전체 신장량 를 곱한 것과 같다. 따라서 봉의 단위 길이는 1/L * 에 상당하는 신장량을 가진다. 즉 식을 정리하면 다음과 같다.   
2-1) 수직 변형률 (Normal Strain)
봉이 인장 상태에 있을 때 그 변형률은 재료의 신장을 표시하는 인장변형률(tensile strain)이라고 하고 압축상태에 있다면 그 변형률은 압축변형률(compressive strain)이되며 봉의 길이는 짧아진다. 일반적으로 인장변형률은 양으로 표시하고, 압축변형률은 음으로 표시되며 이를 수직변형률이라고 한다. 단위는 가지지 않는데 이는 두 길이의 비이므로 무차원 양이기 때문이다.

참고 자료

김옥한 외 8명, Mechanics of Materials 9th edition Barry J. Goodno, James M. Gere, 2014, pp 22-56
https://qkqeo.com/16, (응력-변형률 선도), 2021.04.14.
https://kr.omega.com/prodinfo/straingages.html (스트레인 게이지 정의), 2021.04.14.
https://www.ni.com/ko-kr/innovations/white-papers/07/measuring-strain-with-strain-gages.html (스트레인 게이지 회로), 2021.04.15.