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유한요소법을 이용한 게코 접착 시스템의 분리 메커니즘에 대한 해석
An Analysis of Detachment Mechanism of Gecko Adhesion System using Finite Element Method 원문보기

한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회, 2010 Apr. 08, 2010년, pp.550 - 553  

김원배 (서울대학교 기계항공공학부) ,  조맹효 (서울대학교 기계항공공학부)

초록
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본 논문에서는 seta와 spatula로 구성된 게코(gecko) 접착 시스템의 해석을 위한 새로운 adhesive beam contact model을 제시한다. adhesive contact 해석에 있어서 기존의 JKR model은 nano pillar와 같은 형태의 접촉방식의 해석에는 매우 유용하지만, seta와 같이 보(beam)의 형상을 가지는 구조물의 접촉방식의 해석에는 부적합하다. 따라서 본 연구에서는 seta와 같은 보의 형상을 가지는 접촉 시스템의 해석을 위해 adhesive beam contact model을 제시하고, 유한요소 해석을 통하여 접촉면에서의 불균일한 응력분포 상태가 분리 메커니즘에 미치는 영향에 대한 해석 결과를 제시한다. 또한 spatula의 기하학적 형상과 보의 접촉각(contact angle)등이 seta adhesion system의 분리 메커니즘(detachment mechanism)에 미치는 영향에 대한 결과를 제시한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 게코 seta의 접착 메커니즘 해석을 위하여 전단력과 굽힘 모멘트의 영향를 고려하는 새로운 adhesive beam contact model을 제시한다. 그리고 유한요소 해석을 통하여 굽힘 모멘트에 의해 발행하는 seta 끝단에서의 불균일한 응력 분포를 제시하며, 이러한 불균일한 응력분포가 분리 메커니즘에 미치는 영향에 대한 결과를 제시한다.
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