• 제목/요약/키워드: 변형률 게이지

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토목섬유 보강재에 적용한 스트레인게이지 실측값의 신뢰성 평가 (Evaluation of Reliability of Strain Gauge Measurements for Geosynthetics)

  • 조삼덕;이광우;;김욱기
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.87-96
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    • 2015
  • 토목섬유(Geosynthetics)는 도로, 철도, 항만, 댐, 제방 등의 각종 토목구조물에 보강, 배수, 필터, 분리, 침식방지 등의 용도로 폭넓게 적용되고 있다. 특히 토목섬유는 보강토옹벽이나 사면/지반 보강 등을 위한 보강용도로서의 적용이 활발하며, 최근에는 성토체의 안정성과 시공성 및 경제성 향상을 도모하기 위해 성토지지말뚝 상부를 토목섬유로 보강하는 기법에 대한 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 토목섬유 보강재를 사용한 토목구조물의 안정성 해석을 위하여 실내 모형실험이나 현장에 적용된 토목섬유에 스트레인게이지를 부착하여 토목섬유의 인장변형을 측정하는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 토목섬유의 제조방법과 강성도 및 스트레인게이지 부착방법 등에 따라 측정된 인장변형률 값의 편차가 나타난다. 본 연구에서는 지오그리드와 직포, 부직포 등 3가지 형태의 토목섬유를 대상으로 스트레인게이지가 부착된 토목섬유에 대한 광폭인장강도시험을 수행하여 video extensometer를 이용하여 측정된 인장변위로부터 산정한 인장변형률과 스트레인게이지에 의해 측정된 인장변형률을 비교, 분석함으로써 스트레인게이지 실측값의 신뢰성을 평가하였다. 분석 결과, 스트레인게이지 실측값은 비교적 강성이 높은 지오그리드와 직포의 경우에는 신뢰도가 높으나, 강성이 작은 부직포의 경우에는 신뢰도가 매우 낮음을 알 수 있었다.

구멍뚫기방법을 이용한 깊이방향으로 변하는 잔류응력 측정방법 (Determination of non-uniform residual stress by the hole drilling method)

  • 주진원;박찬기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권2호
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    • pp.268-277
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    • 1998
  • The numerical procedure for calculating non-uniform residual stress fields by using relieved strain data from incremental hole drilling method is presented. Finite element calculations are described to evaluate the relieved coefficients required for the determination of residual stresses. From the results of simulations it is found that this numerical method is well adopted to measuring non-uniform residual stress in the hole depth range of 0.8 times of the hole diameter from the surface. In order to examine the practicability of this method, the hole drilling procedure for the four point bending test is performed. This method is applied to the measurement of residual stresses in the cold-rolled steel pipe. It is shown that the magnitude of residual stress in the pipe is not negligible when compared with yield stress and the residual stress should be duly considered in designing structures with this pipes.

실험을 이용한 전기보온압력밥솥 오븐의 안전도 평가 (Safety Evaluation for Pressure Rice Cooker Oven using Experiment)

  • 이승표;고병갑;하성규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1541-1547
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    • 2008
  • 유도가열 방식의 전기보온압력밥솥은 밥솥 전체를 가열하기 때문에 밥맛이 좋고, 빠르게 밥을 지을 수 있는 장점이 있어서 많이 사용되고 있다. 특별히 전기보온압력밥솥의 오븐은 내부에 압력이 작용하기 때문에 안전성 검토가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 변형률을 평가하기 위하여 스트레인 게이지를 이용한 실험을 수행하였고, 그 결과를 유한 요소법을 이용한 구조 해석 결과와 비교하였다. 또한, 영구 변형량을 평가하기 위하여 수부하 실험을 수행하였고, 그 결과를 구조 해석 결과와 비교하였다. 이들 실험과 해석 결과를 통하여 오븐의 안전도를 평가하는 방법을 제시하였다.

풍화암에 근입된 현장타설말뚝의 지지거동 분석 (Bearing Capacity of Cast-in-situ Concrete Piles Socketed in Completely Weathered Gneiss)

  • 전경수;김정환;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.155-165
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    • 1999
  • 화강편마암으로 된 풍화암이 기반암인 암반에 소켓된 말뚝의 지지 거동을 알기 위하여 직경 40cm인 현장타설말뚝 8개를 시공하고 말뚝 재하 시험을 실시하였다. 지반 조사는 예비조사, 본조사, 그리고 시험후 조사 등 3차례에 걸쳐서 이루어 졌으며, 이 때 BX와 NX 보링(12개소) 조사와 탄성파 탐사 등이 시행되었다. 암반 소켓 말뚝의 지지 거동을 주면부와 선단부로 분리하여 평가하기 위하여 암반 소켓 깊이를 3m, 6m 그리고 9m등으로 다양하게 하고, 선단부 지지력의 영향을 배제하기 위하여 말뚝 선단부에 스타이로폼(styrofoam)을 매설하기도 하였다. 그리고 말뚝 깊이에 따른 하중 전이 해석을 위하여 말뚝 철근에 변형률 게이지 등을 설치하고 재하 시험을 수행하였다. 상기의 재하 시험 결과로부터 국내 화강 편마암으로 된 풍화암에 소켓된 현장타설말뚝의 허용 주면지지력과 허용 선단지지력을 각각 $8.6t/m^2 \;와 \;84t/m^2$로 제안하였으며, 일축압축강도를 이용한 풍화암의 탄성계수 산정식을 제안하였다.

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전열관의 굽힘 및 확관접합 잔류응력 (Residual Stress in U-Bending Deformations and Expansion Joints of Heat Exchanger Tubes)

  • 장진성;배강국;김우곤;김선재;국일현;김성청
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권2호
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    • pp.279-289
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    • 2000
  • Residual stress induced in U-bending and tube-to-tubesheet joint processes of PWR's row-1 heat exchanger tube was measured by X-ray method and Hole-Drilling Method(HDM). Compressive residual stresses(-) at the extrados surface were induced in U-bending, and its maximum value reached -319 MPa in axial direction at the position of $\psi$ = $0^{\circ}$. Tensile residual stresses(+) of $\sigma_{zz}$ = 45 MPa and $\sigma_{\theta\theta}$ = 25 MPa were introduced in the intrados surface at the position of $\psi$ = $0^{\circ}$. Maximum tensile residual stress of 170 MPa was measured at the flank side at the position of $\psi$ = $90^{\circ}$, i.e., at apex region. It was observed that higher stress gradient was generated at the irregular transition regions (ITR). The trend of residual stress induced by U bending process of the tubes was found to be related with the change of ovality. The residual stress induced by the explosive joint method was found to be lower than that by the mechanical roll method. The gradient of residual stress along the expanded tube was highest at the transition region (TR), and the residual stress in circumferential direction was found to be higher than the residual stress in axial direction.

스트레인 링 이론 기반의 팔각링 로드셀 개발 (Development of Octagonal Ring Load Cell Based on Strain Rings)

  • 김중선;조형근;왕덕현
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.97-103
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    • 2018
  • Force is a crucial element to be measured in various industries, especially the machine tool industry. Mega units of force are required in fields such as the heavy and ship industries. Micro/nano units of force are required for microparticles. The detection of force generates a physical transformation due to the force imposed from the outside, atlrnd electrical voltage signals are obtained from the system. For the detection of force, an octagonal ring load cell based on circular ring theory is designed and produced. To design the octagonal strain ring, theoretical values with data from the ANSYS program are compared to determine the size of the octagonal strain ring. An octagonal strain ring of the chosen size is made with the SCM415 material. The strain gauges are attached to the octagonal strain ring, designed to construct a full Wheatstone bridge. The LabVIEW program is used to measure the data, and strain values are found. With the octagonal ring load cell completed in this way, experiments are conducted by imposing forces on the tangential axis and radial axis. Experiments are performed to verify if the octagonal ring load cell conducts measurements properly, and theoretical values are analyzed to find any differences. The data will later be used in further research to develop a machine-tool dynamometer.

3축 분력 측정이 가능한 대형 공구동력계 개발 (Development of Large-scale Tool Dynamometer for Measuring Three-axis Individual Force)

  • 김중선;왕덕현
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.29-36
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    • 2019
  • In modern society in which the fourth industrial revolution has come to the fore and rapid technology innovations are taking place, a phenomenon of making and selling small quantities of various products that consumers want instead of mass producing one item has emerged. As the market is moving toward the multi-item small-sized production system, there is a need for a system in which a machine independently judges and carries out machining and post-processing. In order for a machine to judge processing on its own, it is necessary to measure the force applied to a product. This study aimed to develop a large-scale dynamometer that enables three-axis measurement using octagonal ring load cells. As for the device's configuration, four octagonal ring load cells, which were previously researched, were used to enable three-axis measurement. It was reconfigured by modifying the attachment position of the octagonal ring load cells' strain gauge and the Wheatstone bridge of each axis, and a system was set up to allow the monitoring of data measured through the monitor. The configured device calculated a strain rate by an experiment, and this rate was compared with the theoretical strain rate to find a correction value. The correction value was entered into a formula, deriving a modified formula. The modified formula was entered into the device, which completed the large-scale dynamometer.

거미의 감각기관을 모사한 초민감 균열기반 진동압력센서 (Ultrasensitive Crack-based Mechanosensor Inspired by Spider's Sensory Organ)

  • 오수연;김태일
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-6
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    • 2024
  • 거미는 진동감각기관을 통하여 미세한 진동까지도 감지해낸다. 뛰어난 진동 감지 능력을 활용해 먹이나 포식자가 발생시키는 진동을 감지하여 공격을 계획하거나 위협을 파악하며 생존에 활용한다. 본 논문은 거미의 진동감각기관을 모사하여 개발된 초민감 진동압력센서에 대해 기술한다. 거미가 진동을 감지하는데 사용하는 감각기관에 위치한 작은 틈에 착안하여 센서에 균열을 생성하였고, 균열의 깊이를 제어하여 외부로부터 오는 압력이나 진동을 매우 민감하게 감지할 수 있는 센서를 개발하였다. 이 센서는 10 N의 인장응력을 적용하여 2%의 변형률에서 게이지 계수가 16000에 도달한다. 이는 높은 신호대잡음비를 가져 정확하게 원하는 진동을 인식할 수 있는 소자로서 외력(압력, 진동)과 생체 신호측정 등 다양한 평가를 통해 센서의 높은 민감도를 증명하였다. 이를 통하여 생체모사 기술을 활용한 새로운 센서의 개발 및 다양한 산업 분야로의 응용 가능성을 제시한다.

ISDG를 이용한 다결정실리콘 기계적 물성값 측정법 (Techniques for Measuring Mechanical Properties of Polysilicon using an ISDG)

  • 오충석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.171-178
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    • 2004
  • Techniques and procedures are presented for measuring mechanical properties on thin-film Polysilicon. Narrow platinum lines are deposited 250 ${\mu}{\textrm}{m}$ apart on tensile specimens that are 3.5 ${\mu}{\textrm}{m}$ thick and 600 ${\mu}{\textrm}{m}$ wide. Load is applied by a piezo-actuator and by hanging weights. Strain is measured by an ISDC at temperatures up to 500 $^{\circ}C$. Measurements of the elastic modulus with jig modifications, loading speed and temperature change are presented first. And then, the preliminary data for the coefficient of thermal expansion and creep behavior are presented as a reference.

온도응력 측정용 시험장치의 개발 (Development of Thermal Stress Measuring System)

  • 전상은;김국한;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.228-236
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    • 2001
  • 매스콘크리트 구조물에서 발생하는 온도응력을 예측하기 위해 많은 연구가 해석적인 방법과 실험적인 방법을 통해 수행되어왔다. 그러나 이러한 해석적인 방법과 실험적인 방법으로 온도응력을 예측하는 것은 한계가 있다. 해석적인 방법은 콘크리트의 탄성계수, 열팽창계수와 같은 물성치를 정확히 알아야 한다. 그리고 실험적인 방법은 대부분이 실제 구조물이나 모형구조물을 통하여 직접 온도응력을 측정한다. 그러나 이와 같은 방법은 경제적인 문제뿐만 아니라 현장의 불확실한 조건들을 감수해야 한다. 본 연구에서는 온도응력을 실내에서 직접적으로 측정할 수 있는 시험장치를 개발하였다. 개발된 온도응력 시험장치는 콘크리트와 다른 열팽창계수를 갖는 재료를 이용하여 실제 구조물에서 발생할 수 있는 콘크리트의 내/외부 구속에 의한 온도응력의 변화를 구현할 수 있으며, 이를 정량적으로 예측할 수 있다. 실험은 해석을 통해 얻은 온도이력을 구현할 수 있는 항온항습조에서 수행하였고, 온도응력은 장비에 부착된 변형률게이지를 통해 얻은 변형률을 이용하여 계산하였다. 개발된 장비의 검증을 위해 매립게이지를 이용하여 온도응력을 측정하는 실험을 동시에 수행하였고, 이 결과에 의하면 개발된 시험장치는 불확실한 콘크리트의 초기재령 물성치를 고려하여 보다 정확하게 온도응력을측정할 수 있으며, 검증실험 결과에 의해 그 객관성과 타당성을 입증할 수 있었다.