기계공학실험 - 광탄성 실험

1. 실 험 목 적

응력해석을 위한 실험적 방법에는 광탄성법, 스트레인 게이지법, 응력 피막법, 모아레법 등이 있으나 손쉽게 내부응력 상태나 전체의 응력상태를 파악하기 위해 광탄성법이 널리 사용되고 있다.
이 실험의 목적은 다음과 같이 요약된다.
-광탄성 실험의 내용과 방법을 이해, 습득하여 그의 활용을 기한다.
-하중을 받는 탄성체 내에 생기는 응력의 분포상태를 관찰하여, 시험편 내의 응력을 측정, 계산하는 방법을 습득한다.

2. 실 험 이 론

투명한 강성체에 힘을 주어 인장 또는 압축을 가하면 이를 통과하는 빛에 대하여 특이한 현상을 일으킨다. 즉 수정, 운모, 다이아몬드등이 빛에 대하여 나타내는 것과 같은 성질을 띠게 되는 것이다. 이 현상을 강성체 내의 일반적인 2중간섭이라고 말하고 광학적 실험은 이 현상을 이용하여 강성체 내부에 일어나는 응력 즉 각 부분이 어떠한 인장, 또는 압축을 받고 있는가를 실험적으로 조사하여 구조물이나 기계부품을 설계할 때 이용된다. 이 방법은 여타 탄성 실험에서 보는 바와 같이 피 실험체의 한점 한점의 측정값을 얻는 것과는 달리 시편 전체의 응력 분포를 한꺼번에 얻을 수 있다는데 큰 이점을 지니고 있어, 근래 많은 구조물 응력측정에 이용되어 왔다. 이 실험은 이 현상을 이용하여 시편내의 응력상태를 알아보기 위한 실험이다.
에폭시 수지로 만든 STRAIN GAGE를 붙인 시편을 가지고 광탄성 실험장치를 통해 광탄성 무늬차수와 하중을 줄때의 변형을 앎으로써 응력 집중계수를 구하는 방법에 대하여 알아보고 원공을 가진 에폭시 시편에 인장 하중을 가할 때 나타나는 응력 분포를 조사한다.

2.1 편 광

전자기설에 의하면, 빛은 그의 진행 방향에 대해서 수직인 평면 내에서 진동하면서 전진하는 횡파이며, 보통 자연광은 이 평면 내에서 각 방향으로 진동하는 각종의 파장의 전자파의 집합체이다.
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