최근년의 철도차량의 동향을 살펴보면, 고속경량화와 더불어 차체강도 및 진동특성 등이 중요 시됨에 따라 안전운행을 위하여 제작된 차량의 실제강도가 설계치의 허용범위내에 있어야 하 므로, 우리나라에서도 차량안전성차량을 위하여 전기제한 스트레인 게이지를 이용한 능력해석을 개발하여 성능평가에 도입할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 선진외국과 같은 방식의 스트레인 게이지 법을 사용하여 전동객차의 차체 및 대동수 측정에는 가속도계와 스트레인 게이지를 transducer 로 사용하여 진동특성을 기록 및 분석하고, 안정성을 평가하였다.
The characteristic test for gage factors of temperature self-compensated strain gages at cryogenic temperature is presented. By joining the international round robin test on electrical strain gages at cryogenic temperatures, the gage factors of three kinds of widely-used strain gages are obtained at the room temperature, the temperatures of liquid nitrogen and liquid helium. The calibration system which produce precise bending strain is by mechanical loading at cryogenic temperature. This paper also presents the creep characteristic of strain gages at maximum strain level.
이상의 고압중스트레인 측정실험으로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 고압중에서 스트레인을 측정할 경우, 압력효과스트레인이 생기므로 스트레인의 지시치를 보정할 필요가 있다. (2) 고압 효과스트레인은 같은 종류의 게이지에 있어서도 흩어짐이 있으나 흩어짐의 폭은 압력효과스트 레인의 값보다 작다. 특히 300 기압이상에서는 브릿지의 평형을 취해가지고 측정하며는 이 흩 어짐은 한결 작아진다. (3) 고압수중에서 측정 할 경우, 대후론, 시리콘고무, 이중피복선을 도선 으로 하여 사용하고, 게이지의 부분은 시리콘고무코우팅을 되도록 두껍게 하며는 3,000 기압 정 도까지의 수압중에서도 절연저하를 초래하지 안고, 스트레인측정을 할 수가 있다. (4) 상기의 절연방법은 도선인출부에도 적용할 수 있다. (5) 원통형 하우징 모형의 내외면의 스트레인를 측 정한 결과, 유한요소법해석결과의 타당성을 확인 할 수가 있었다. 본실험은 1974년도 일본통산 성공업기술원에서 위탁받아 동지종합연구소에서, [대식도 원읍조작해저석유굴삭장치의 개발]에 관한 연구성과의 일부와 Waterloo 대학의 G.S. Kular 교수연구실의 연구결과임을 밝혔다.
Cu-Ni thin film strain gauges for diaphragm-type pressure sensors were developed. Thin films of Cu-Ni alloys of various compositions were deposited onto glass and stainless steel substrates by RF magnetron sputtering. The effects of composition substrate temperature Ar partial pressure and aging on the electrical properties of Cu-Ni film strain gauges in the thickness range 500~2000$\AA$ are discussed. The maximum resistivity(95.6 $\mu$$\Omega$cm) is obtained from 53wt%Cu-47wt%Ni films while the temperature coefficient of resistance(TCR) becomes minimum(25.6ppm/$^{\circ}C$). The gauge factor is about 1.9.
In this paper we present the construction details and output characteristics of a diaphragm-type pressure sensor with Cu-Ni(53:47) thin-film strain gauges. In order to improve the sensitivity and the temperature compensation two circumferential gauges are placed near the center of the diaphragm and two radial gauges are located near the edge. For all the gauges the relative change in resistance ΔR/R with pressure is of the order 10$^{-3}$ for the maximum pressure. The output is found to be linear over the entire pressure range(0-30kfg/cm$^2$)and the output sensitivity obtained is 1.6mV/V. The maximum nonlinearity observed in output characteristics is 0.35%FS for 5V excitation and the hysteresis is less than 0.1%FS.
A multi-step optimum strategy for the selection of the locations and directions of strain gauges is proposed in this paper to capture at best the modal response of blade in a series of modes on fan blades. It is consist of three steps including two pass reduction step, genetic algorithm and fine optimization to find the locations-directions of strain gauges. The optimization is based upon the maximum signal-to-noise ratio(SNR) of measured strain values with respect to the inherent system measurement noise, the mispositioning of the gauge in location and gauge failure. Optimal gauge positions for a fan blade is analyzed to prove the effectiveness of the multi-step optimum methodology and to investigate the effects of the considering parameters such as the mispositioning level, the probability of gauge failure, and the number of gauges on the optimal strain gauge position.
바퀴동력계는 차량에 지면으로부터 전달되는 힘과 모멘트를 측정하는 로드셀이다. 본 연구에서 개발한 바퀴동력계는 스트레인 게이지식 로드셀로써 이러한 로드셀을 설계하는데 있어서 몇가지 고려해야 하는 사항이 있다. 우선 스트레인 게이지를 부착하기 쉬운 구조가 되어야 하고 조립시의 오차를 줄이기 위하여 한 몸체로 제작되어야 한다. 이와 동시에 가장 중요하게 고려되어야 하는 인자로 감도를 위해 재료가 허용하는 응력내에서 되도록 큰 변형률이 발생해야 하고 상호 간섭 오차가 발생하지 말아야 한다. 본 연구에서는 수식을 이용하여 이론적으로 상호 간섭 오차를 0으로 만들 수 있었다. 또한 설계 변수 및 재료 물성치의 산포를 고려한 신뢰성 기반 최적설계 기법을 사용하였으며, 이를 통해 허용 응력하에서 최대의 변형률이 발생하는 바퀴동력계를 설계하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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