Buckling에 안전한 Stapler침의 직경의 수치해석

소개

Buckling에 안전한 Stapler침의 직경을 수치해석을 통해 알아낸 보고서

목차

Ⅰ. 주제 선정 이유 및 목적
Ⅱ. 진행 순서도
Ⅲ. 실험 과정
Ⅳ. 실험 결과
Ⅴ. 수치해석 방법의 활용
Ⅵ. 프로그램의 이용
Ⅶ. 결론 및 오차 원인 분석
Ⅷ. MATLAB Source

본문내용

Ⅰ. 주제 선정 이유 및 목적
- Load-carrying 구조물은 fracture, excessively deflection, buckling 등 다양한 방식으로 fail이 발생한다. 구조물은 이러한 모든 fail 발생 가능성을 고려하여 설계가 이루어진다. 이 실험에서는 스테이플러의 fail과 이를 고려한 설계에 대해 알아보고자 한다. 스테이플러의 경우 종이를 찍을 때 철침의 lateral bending이 생겨 bucking이 주로 발생한다. 즉 스테이플러의 침에서는 절단이 되는 fracture, 침의 수평성분의 과도한 deflection에 의한 fail보다 수직 성분의 lateral bending에 의한 buckling fail이 지배적이다. 따라서 스테이플러의 이용에 있어서의 fail 발생을 막기 위해서는 buckling에 대한 고려가 중요하다. buckling이 발생하지 않기 위해서는 크게 두 가지를 고려하여야 한다. 먼저 스테이플러로 종이를 찍을 때 buckling이 발생하지 않기 위한 적절한 힘을 알아야 한다. 또한 buckling이 발생하지 않기 위한 침의 직경을 알아내는 것이 매우 중요하다. 이 실험에서는 스테이플러 사용 시 침의 buckling이 발생하지 않는 한도 내에서 종이를 찍기 위한 적절한 힘과 재료의 사용을 최소화할 수 있는 침의 직경을 제시하고자 한다.


Ⅲ. 실험 과정
1. 스테이플러와 종이를 저울 위에 올려놓은 상태에서 0점 조절을 한다.
2. 스테이플러가 철침에 닿은 후 종이를 찍기 직전까지 필요한 힘(F₁)을 측정한다.
3. 철침이 A4 용지를 찍는 과정에서 발생하는 저울의 최대값(F₂)을 측정한다.
4. 실험의 오차를 줄이기 위해 10번 반복한다.
5. 실험값의 정확성을 높이기 위해 측정된 10개의 값 중에서 최소값과 최대값을 제외한 8개 값의 평균값을 얻는다.
6. 종이 장 수(5, 10, 15, 10, 22, 25, 27, 30, 32)를 변화시켜 가며 실험을 반복한다.

참고자료

· 없음