응용재료역학 설계 프로젝트

소개

재료역학 수업에서 배운 공학적 지식을 토대로 1인용 목재 책상을 설계하는 프로젝트이다.
예상 적재하중에 적합하도록 응력을 계산하여 책상의 형상과 치수를 산정하는 방식으로 설계하였다.

목차

Abstract
서론
본론
결론

본문내용

Abstract
재료역학 수업에서 배운 공학적 지식을 이용하여 실제 제품의 설계에 적용해본다.
원하는 목재 책상 크기를 정하고 예상 적재 하중에 적합하도록 응력을 계산하여 책상의 형상과 치수를 산정한다.

서론

설계 대상 : 책상(목재로 된 최대한 가볍고 심플해서 편하게 쓸 수 있는 책상이다)(1인용책상)
- 결정된 책상의 크기 : 가로 1000mm, 세로 600mm, 높이 700mm
- 미지수 : 책상의 두께 t, 기둥의 가로 w × 세로 h
- 목 재 : Timber(Red wood) S.F = 2.5
(Timber properties are for loading parallel to the grain)

- 설계 목표
① 기둥의 버클링을 고려한다. (가정 : 총 2000N) => 기둥의 최소두께 결정
② 기둥에 작용하는 압축 응력을 고려한다. => 기둥의 두께 검토 및 수정
③ 실제 책상 가로부분에 작용하는 응력을 계산한다. => 책상의 두께 결정
(전단력 선도와 모멘트선도를 그리고 , 를 구해본다,
④ 책상의 휨 정도()를 구해보고 안전한지 확인한다.

본론
책상의 안전한 설계를 위하여 큰 힘이 가해질 때를 고려한다.
이 책상에 1000N/m의 분포하중과 각각 250N, 500N, 250N의 집중하중 작용한다고 예상한다

① 기둥의 버클링을 고려한다 (가정 : 총 2000N)
기둥이 정사각형모양 두께 ‘d’라고 가정


(참고문헌1, p641)
For solid columns made from a single piece of wood
, = 42/2.5 = 16.8 MPa


(c = 0.8 ; for sawn lumber columns)

0.3 for columns made from a single piece of structurally graded wood)

참고자료

· 1. MECHANICS OF MATERIALS(4th Edition) Beer, Johnston, DeWolf