창의적 공학 설계 [종이다리만들기]

소개글

창의적 공학 설계 [종이다리만들기]에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.종이다리 선정이유
2.종이다리 프로젝트 내용
3. 문제정의
4. 아이디어 창출
5. 아이디어 다듬기
6. 설계 제작 및 테스트

본문내용

10-P-1-보고서
창의적 공학 설계
-종이다리-
지도교수 : 888
□기획팀 : 11조
□기획팀원 : ***********
*****
***
- 목 차 -
1. 종이다리 선정이유-----------------------------------------------------------2
2. 종이다리 프로젝트 내용-------------------------------------------------------2
3. 문제정의------------------------------------------------------------------3
3.1 자료조사
3.2 자료분석
4. 아이디어창출---------------------------------------------------------------9
5. 아이디어다듬기-------------------------------------------------------------10
5.1 최종 아이디어 판정
6. 설계, 제작 및 테스트--------------------------------------------------------12
<회의록>
<설계 스케치>
1.종이다리 선정이유
□계란낙하 프로젝트의 경우 설계제작 및 테스트 과정에서 환경적인 영향(비, 바람 등)과 외부적인 요소(계란 자체의 강 도차이)등으로 예측할 수 없는 부분이 있기 때문에 제작과정에서 외부영향이 적은 종이다리 프로젝트를 선택.
□종이종류에 제한이 없다는 이점을 활용하여 큰 하중을 견딜 수 있는 종이를 활용해 확실한 결과를 내기위해서.
2.종이다리 프로젝트 내용
□문제
○학생들은 14kg의 중량을 지지할 수 있는 종이 다리를 만들어야한다.
□재료
○종이(종류에 관계없음)
○접착제(종류에 관계없음. 단 테이프나 스테이플, 순간접착제는 사용불가.)
○강도를 증가시키기 위하여 사용될 수 있는 코팅제(수지, 풀, 폴리에틸렌, 페인트)
□조건
○다리는 25mm X 25mm X 300mm의 크기를 가져야 한다.
○다리는 종이로 만들어야 한다.
○접착제가 사용되어야 한다(테이프나 스테이플은 안됨).
○다리의 길이 방향으로 빛이 들어갈 수 있어야 한다.
□테스트
○학생들은 실험보고서를 제출한다,
-문제정의, 브레인스토밍, 평가, 판단의 과정을 포함.
-내부구조를 보여주는 스케치를 포함한다.
-다리 제작의 과정
○다리를 양 책상 사이에 설치한 후 다리 중간에 14kg의 중량을 가했을 때 부러지지 않고 견뎌야 한다.
○다리의 무게가 가벼울수록 점수가 많이 할당한다.
3. 문제정의
□어떻게하면 14kg의 무게를 견딜 수 있는 종이다리를 만들 수 있을까?
3.1자료조사
□다리의 종류
○가동교 : 배가 지나갈 수 있도록 움직일 수 있는 다리.
<그림 1> 가동교
○아치형 : 반타원을 중심으로 하중을 견딜 수 있도록 설계된 다리
<그림 2> 아치형 다리
○트러스교 : 연속된 삼각형의 빼대 구조로 조립한 다리
<그림 3> 트러스교
○현수교 : 다리에 줄을 걸어 하중을 견딜 수 있게 설계한 다리
<그림 4> 현수교
□교각의 종류
1)T형 교각 2)횟불형 교각 3)문형교각
4)벽식교각 5)A형 교각
<그림 5> 교각의 종류
3.2 자료분석
□SWOT분석
SWOT분석
Opportunitties(기회요인)
-종이의 종류가 상관없다.
-인터넷상에 많은 자료가 있다.
-가까운 곳에서 다양한 종류의 종이를
구할 수 있다.
Threats (위기요인)
-다리의 크기조건이 너무 작다.
-테스트 무게가 무겁다.(14kg)
-사용가능한 재료가 제한적이다.
Strength(강점)
-도면대로 쉽게 제작할 수 있다.
-끊임없이 수정하고 테스트할 수 있다.
S/O 전략
도면을 토대로 정밀하게 제작한다.
S/T전략
조건에 위배되지 않는 선에서 최대한의 재료를 사용하여 강도를 증가 시킨다.
Weakness(약점)
-설계상의 어려움을 겪을 수 있다.
-종이다리 설계 경험자가 없다.
W/O 전략
브레인스토밍으로 최대한 많은 설계도를 얻은후 가장 합당한 설계도를 고른다.
W/T 전략
종이다리 프로젝트의 조건을 충분히 숙지하고 자료를 토대로 견고한 다리 설계를 한다.
<표 1> SWOT분석
4. 아이디어 창출
□브레인스토밍
○25mm X 25mm X 300mm의 크기로 고정된 조건을 감안하여 다리라기보다는 수직하중을 견디는 교각에 가까운 조건이므로 종이다리 내부에 교각을 세운다는 가정하에 트러스트 구조를 기반으로 설계도 브레인스토밍 실시.
① ② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧
<그림 6> 교각 브레인스토밍
5. 아이디어 다듬기
□가중순위결정법
판정기준
얻은투표
총투표수
1. 재료의 사용량(무게)
★★
2
2. 공학적 설계(내구도)
★★★★
4
3. 제작의 편의성(실용성)
★★★
3
4. 조립의 가능성(확장성)
★
1
5. 다른용도의 가능성
0
<표 2> 가중순위결정법 1단계
5.1 최종 아이디어 판정
판정기준
설계도
공학적설계(내구도)
재료의 사용량(무게)
제작의 편의성
총점
최중순위
가중치 : 0.5
0.2
0.3
도면①
1(0.5)
1(0.2)
1(0.3)
1.0
4
도면⑤
1(0.5)
2(0.4)
2(0.6)
1.5
3
도면⑦
2(1.0)
3(0.6)
1(0.3)
1.9
1
도면⑧
2(1.0)
0
2(0.6)
1.6
2
<표 3> 가중순위결정법 2단계
6. 설계, 제작 및 테스트
<그림 7> 종이다리 설계 및 제작과정
<그림 8> 종이다리 완성품 및 테스트(7kg 소화기 X2)

키워드

창의적공학,   창의적공학설계,   종이다리,   창의적문제해결