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문제 정의
- 이러한 문제로 인해, 본 연구에서는 삼각형과 사각형으로 오려낸 오그제틱 패턴의 기계적 특성에 대해 중점적으로 해석하였다. 이를 바탕으로 다양한 모양을 만들기 위해 본 연구의 오그제틱 구조를 사용할 때, 해석 결과가 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.
- 본 연구에서는 정삼각형 또는 직사각형의 단위체로 이루어진 이상적인 오그제틱 회전 강체 구조 모델에 초점을 맞췄다. 이 모델에서는 각각의 단위체가 하나의 절점(node)을 공유하고, 그 절점을 자유롭게 회전하는 이상적인 힌지로 가정하였다.
- 해석에 사용된 유한 요소 모델은 총 8가지로, 단위체가 정삼각형인 4가지의 경우와 단위체가 직사각형인 4가지의 경우이다 (Figure 3). 각 경우의 해석을 기반으로, 다양한 크기와 형상의 단위체를 바탕으로 한 회전 강체 구조모델의 푸아송 비와 체적 탄성률을 구하고자 하였다.
- 본 연구에서 다루는 8가지 회전 강체 구조 모델의 푸아송 비를 계산하였다. Figure 6은 단위체의 한 변의 길이와 전체 판의 길이의 비에 대한 푸아송 비를 나타낸 결과이다.
- 본 연구에서는 회전 강체 구조 모델이 갖는 구조적 특성에 의한 기계적 성질을 살펴보는 것이 목적이다. 하지만 체적 탄성률은 모델의 구조적 특성뿐만 아니라, 단위체의 재료 자체의 영률의 영향도 받기 때문에, 본 연구의 목적에 부합한 결과를 얻기 위해서는 다음과 같이 체적 탄성률(Ebulk)을 사용된 재료의 영률(Emat)로 나누어 무차원 변수로 만드는 과정이 필요하다.
- 본 연구에서는 유한 요소 모델을 이용하여 삼각형과 사각형으로 구성된 오그제틱 회전 강체 구조의 기계적 특성에 대해 살펴보았다. 단위체의 개수에 따라 각각의 단위체의 모양에 대해 일정한 경향성이 보이는 것을 확인하였다.
가설 설정
- 본 연구에서는 유한 요소를 기반으로 하는 선형 정적 해석을 진행하였고, 사용한 모든 재료를 등방성 탄성체로 가정하여 해석을 진행하였다.
- 본 연구에서는 정삼각형 또는 직사각형의 단위체로 이루어진 이상적인 오그제틱 회전 강체 구조 모델에 초점을 맞췄다. 이 모델에서는 각각의 단위체가 하나의 절점(node)을 공유하고, 그 절점을 자유롭게 회전하는 이상적인 힌지로 가정하였다. 따라서 힌지를 중심으로 각각의 단위체가 회전하게 되고, 이로 인해 전체적인 회전 강체 구조 모델이 오그제틱 물질의 특성을 갖게 된다.
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