다이나믹 스트레스 분석 - 스트레인 게이지(Strain Guage, Dynamic Stress, 동적)

 

목차

 

"관련제품 문의는 로고 클릭 또는 공지사항의 연락처를 통해 하실 수 있습니다."

 

스트레인이란?

Strain 수식

 

"Strain"은 물체에 작용하는 힘으로 인한 변형을 측정하는 것입니다. 특히, "정상 변형률" 또는 "Normal strain" (ε)은 물질의 길이 변화와 원래 길이 사이의 비율로 정의됩니다. 이것은 물체가 힘의 영향으로 얼마나 변형되었는지를 나타내는 지표입니다.

 

• 긴장 변형률 (Tensile Strain): 이는 물체가 늘어날 때 발생합니다. 예를 들어, 고무줄을 당길 때 고무줄의 길이가 늘어나면서 발생하는 변형이 여기에 해당합니다. 긴장 변형률은 양의 값(positive value)으로 나타납니다. 이것은 물체가 원래 길이보다 길어졌음을 의미합니다.

 

• 압축 변형률 (Compressive Strain): 반대로, 물체가 압축될 때 발생하는 변형입니다. 예를 들어, 스폰지를 누르면 스폰지의 높이나 너비가 줄어듭니다. 이러한 변형은 압축 변형률로, 음의 값(negative value)으로 나타납니다. 이는 물체가 원래 길이보다 짧아졌음을 의미합니다.

 

변형률은 구조물의 설계와 재료 과학에서 중요한 요소입니다. 건축물, 기계, 다리 등 다양한 구조물들이 견딜 수 있는 힘의 한계와 변형률을 정확하게 알아야 안전하게 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 건물이 지진이나 바람에 의해 어느 정도까지 안전하게 변형될 수 있는지를 결정하는 데 변형률이 중요한 역할을 합니다.

 

 

 

 

 

스트레인 게이지란?

 

• 기본 원리: 스트레인 게이지는 물체의 변형(스트레인)에 따라 변화하는 전기 저항을 측정하는 장치입니다. 이 변형에는 길이가 늘어나거나 줄어드는 것이 포함됩니다.
• 재료: 이 장치는 금속(예: 호일 또는 와이어) 또는 반도체와 같은 스트레인에 민감한 재료로 만들어집니다.
• 용도: 스트레인 게이지는 변형을 측정하는 데 사용되며, 이는 다양한 테스트 장비에 직접 부착되거나 변환기(transducer)의 활성 요소로 쓰일 수 있습니다.

 

본딩된 금속 스트레인 게이지

 

A bonded strain gauge

 

• 구성: 이 게이지는 금속 와이어 또는 호일을 격자 모양으로 배열하여 담체(carrier)에 부착합니다.
• 장점: 스트레스 분석에 널리 사용되며, 그 다양성 때문에 인기가 높습니다. 작은 저항 변화도 정확하게 측정할 수 있습니다.
• 회로 연결: 이 장치는 종종 더 큰 회로 구성의 일부(Wheatstone Bridge)로 사용되어 미세한 저항의 변화를 측정합니다.

 

 

 

재사용 가능한 스트레인 게이지

 

 

 

위 그림은 팜테크에서 제공하는 ObserVR DAQ 장비를 Piezo resistive transducer과 같은 재사용 가능한 스트레인 게이지에 연결하여 빠르게 움직이는 트레일러 연결 부분의 동적 스트레인을 측정하는 화면입니다.

 

피에조저항 트랜스듀서

 

• 설치 용이성: 이 장치들은 본딩된 스트레인 게이지보다 설치가 더 빠르고 쉽습니다. 복잡한 회로 배열이 필요하지 않습니다.
• 피에조저항 트랜스듀서: 이는 반도체 저항소자의 변형에 따라 전기적 출력이 변하는 장치입니다. 와이어 스트레인 게이지 트랜스듀서보다 주어진 변형에 대해 변화에 더 저항적입니다. 주로 동적인 스트레인을 측정하며 정적 스트레인은 측정에는 적합하지 않습니다.

 

해당 장비는 팜테크에서 제공하고 있습니다. 장비, 용역에 관심이 있으시면 아래 홈페이지 링크로 문의 주시면 됩니다. 관련해서 다양한 오프라인 교육도 제공하고 있으니 아래 링크를 참조 하시면 됩니다.
https://www.famtech.co.kr/sub04/01_01.php

교육일정및신청(주)팜테크