지체장애아용 기립보조기 소재 및 설계요소 변화에 따른 구조적 안정성 분석 연구

• 영문명: Study on the Structural Stability Analysis of Design Factor Variation of the Standing Support for Physically Handicapped Children
• 발행기관: 한국장애인재활협회
• 저자명: 서정희(Seo, Jeong Hee) 전성철(Jun, Sung Chul) 임희철(Lim , Hee Chul) 정덕영(Jung, Duk Young)
• 간행물 정보: 『재활복지』재활복지 제17권 제2호, 319~336쪽, 전체 18쪽
• 주제분류: 사회과학 > 사회복지학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2013.06.30

국문 초록

본 연구는 유한요소해석을 통해 지체장애아용 기립보조기의 경량성 금속소재의 사용과 프레임의 설계요소 변화에 따른 구조적 안정성을 분석하고자 하였다. 본 연구의 목적을 위해 세가지 기립보조기 유한요소 모델을 구축하였다. 시중에서 주로 사용되는 지체장애아용 기립보조기(model 1)와 본 연구진이 개발한 기둥부와 프레임의 소재를 경량성 금속소재(알루미늄)로 변경하고 프레임의 곡선 설계요소를 굽힘부위(model 2) 및 전체(model 3)에 적용한 기립보조기를 선정하 였다. 구축된 기립보조기 유한요소 모델에 인체더미 유한요소 모델을 탑승시켜 하중 및 기립 각도 변화에 따른 유한요소 해석을 실시하고 peak von mises stress(PVMS)와 파손가능성의 비교를 통해 구조적 안정성을 분석하였다. 기립 각도와 하중의 변화에 따른 PVMS의 결과는 model 2에서 가장 높게 나타났으며 model 1이 가장 낮은 결과를 보였다. 반면 파손가능성은 model 1이 가장 높았으며 model 3에서 가장 낮은 파손가능성 결과를 보여 우수한 구조적 안정성이 확인되었다. 본 연구의 결과를 통해, 기립보조기 프레임의 소재와 곡선 설계요소 변경은 기둥부와 프레임의 낮은 파손 가능성을 유도하고 하중분산효과를 통해 지체장애아의 사용시 기존 기립보조기보다 높은 구조적 안정성을 확보할 수 있을 것으로 사료된다.

영문 초록

The purpose of this study is to investigate the structural stability of the newly design of the standing support using finite element(FE) analysis. FE models of the Commercial products(model 1) and two kinds of newly designed products(model 2 and 3) were developed. Model 2 and 3 were adopt the curvilinear frame at the bending point and whole body, respectively. Aluminium alloy such as the lightweight metallic material was used as frame and post part in model 2 and 3. All of FE models were taken get on the human dummy FE model. FE analyses of the standing supports were investigated the peak von mises stress(PVMS) and the structural stability with respect to various standing angle and bodyweight of dummy's. Model 2 was showed the highest PVMS, and model 1 was investigated the lowest results. In failure possibility results, model 1 was higher than other models. However, model 3 was estimated the lowest failure possibility. Our results suggested that modification of aluminium material and design factor of curvilinear in frame part have allowed better structural stability with the load-sharing effect and decreased failure possibility.

목차

논문요약

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 재료 및 방법

Ⅲ. 결 과

Ⅳ. 토의 및 고찰

Ⅴ. 결 론

Acknowledgements

참고문헌

ABSTRACT

키워드

지체장애아 기립보조기 구조적 안정성 유한요소해석 physically disabled child standing support structural stability finite element analysis