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충격을 효과적으로 흡수하는 구조 연구

2015 동아리 창의성 발표 대회
by

준혁 임

on 29 October 2015

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Transcript of 충격을 효과적으로 흡수하는 구조 연구

결과 및 느낀점
제작 후 실험
동기
목차
충격을 효과적으로 흡수하는 구조 연구
IMPACT ABSORBING STRUCTURES
IMPACT ABSORBING STRUCTURES
충격을 효과적으로 흡수하는 구조 연구
감사합니다
I. 동기
II. 선행연구
III. 제작과정
IV. 제작 후 실험
V. 결과
많은 부분에서 사용되고 있는 충격을 흡수하는 구조들
-> 이들의 원리와 새로운 구조 탐구
완충재
-> 두 물체 사이에 끼어서 충격을 완화하는 재료
스티로폼
정육각형 구조를 지녀 모든변이 빈틈없이 맞닿음
스티로폼의 대부분이 공기인 독립 기포 구조
가볍고 다루기 쉬우며 보온 및 보냉효과
충격을 흡수하는 성질 우수, 포장재로 사용
-> 힘을 가장 균형 있게 나누는 구조
원과 다르게 여러개 이어 붙일때 빈공간이 없음
->매우 강한 힘을 버틸 수 있음
벌집 모양
열에 매우 약함
선행연구
제작과정
1. 물풍선이 스티로폼 위에서 터지는 적정높이 잡기
2. 제작한 구조들 위에 물풍선 투척
-> 그 후 구조들을 제작, 충격을 가해 구조별 비교
공통과정
빨대와 테이프, 순간접착제를 이용해 구조를 제작
1. 기본구조
2. 천막구조
3. 육각기둥구조
4. 트러스구조
꼭짓점마다 점토를 이용해 고정
빨대로 직육면체 구조를 제작
꼭짓점 8개에 점토로 고정
기본구조와 동일하게 제작하되,
윗면을 덮지 않은 구조
에어캡을 이용해 트램펄린과 유사한 구조
육각기둥의 무게중심을 연결해서
윗면과 아랫면이 충격을 함께 받게 함
-> 충돌 시 충돌시간을 늘려줌
기본구조(육면체)에 윗면에는 X자 구조를
적용해 접촉면적을 증가
옆면에는 힘을 분산시키는 트러스 구조를 적용
윗면의 접촉면적을 넓히도록 꼭짓점과 무게중심을 이은 구조
충격량
I = F
t
충격량 = 힘
시간
충격량 I는 변화없는 상태에서 충돌시간 t 증가
-> 힘 F 감소
트러스 구조
수직 구조와 대각선 구조가 힘을 분산
-> 힘을 여러방향으로 분해
하우 트러스, 프래트 트러스 구조 등이 있다
기본구조
천막구조
육각기둥구조
트러스구조
구조가 파괴되며 충격을 흡수함
지지대가 불안정해 완전히 파괴
구조가 조금 파괴되고 충격을 흡수함
구조가 제일 적게 파괴되고 충격을 잘 흡수함
천막구조 < 기본구조 << 육각기둥구조 < 트러스구조
.
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