안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학
Q. 로봇코딩에서 궁금한 점이 있습니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.카메라 영역 나누기와 인식카메라 영역 나누기:카메라에 노란색과 초록색 영역을 나누는 방법으로, 카메라의 화면을 가로로 절반으로 나누는 것이 일반적입니다. 예를 들어, 화면의 왼쪽 절반을 노란색 영역으로, 오른쪽 절반을 초록색 영역으로 설정할 수 있습니다인식 및 동작:노란색 영역 인식:노란색 영역이 카메라 화면의 왼쪽 절반에 나타나면, 로봇은 앞으로 전진합니다.초록색 영역 인식:초록색 영역이 카메라 화면의 오른쪽 절반에 나타나면, 로봇은 뒤로 후진합니다.예시 코드스크래치3를 사용한 예시확장 기능 추가하기:‘카메라로 주행하기’ 확장 기능을 추가합니다블록 구성:노란색 영역 인식:비디오 켜기 블록을 사용하여 카메라를 켜고, 노란색 영역 인식 블록을 사용하여 노란색 영역이 화면의 왼쪽 절반에 나타났는지 확인합니다.왼쪽으로 이동 블록을 사용하여 로봇이 앞으로 전진합니다.초록색 영역 인식:비디오 켜기 블록을 사용하여 카메라를 켜고, 초록색 영역 인식 블록을 사용하여 초록색 영역이 화면의 오른쪽 절반에 나타났는지 확인합니다.오른쪽으로 이동 블록을 사용하여 로봇이 뒤로 후진합니다.
기계공학
Q. 기계를 설계함에 있어 재료 선택이 중요한 이유는?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기계 설계에서 재료 선택은 매우 중요한 역할을 합니다. 재료 선택은 기계의 성능, 내구성, 유지 보수 가능성, 비용 부담 등 다양한 측면에 영향을 미치기 때문에 재료 선택은 기계 설계의 핵심 중 요소이며간단히 이유를 나열해 본다면1. 기계의 성능과 내구성기계적 특성: 재료의 기계적 특성은 구성 요소의 의도된 응용 프로그램 요구 사항과 일치해야 합니다. 예를 들어, 높은 하중이나 응력을 받는 구성 요소는 변형이나 파손 없이 힘을 견딜 수 있는 고강도 재료가 필요합니다열적 특성: 열적 특성은 다양한 온도 또는 열전달에 노출되는 응용 분야에 매우 중요합니다. 예를 들어, 열전도율이 높은 소재는 효율적으로 열을 전달하며 열 교환 시스템의 부품에 적합합니다2. 유지 보수 가능성내식성: 기계 시스템이 작동하는 환경은 재료의 부식 및 열화 민감성에 영향을 미칩니다. 내부식성 재료는 습기, 화학 물질 또는 열악한 조건에 노출된 환경에서 매우 중요합니다내마모성: 움직이는 부품 또는 슬라이딩 접촉과 관련된 응용 분야에서는 재료의 내 마모성과 마찰 특성이 중요합니다. 저마찰 재료는 에너지 손실 최소화가 중요한 응용 분야에 사용됩니다3. 비용 부담재료 비용: 공작물 재료 비용은 전체 프로젝트 예산에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 비용을 고려하여 원하는 기계적 특성의 균형을 맞추는 것이 중요합니다제조 공정 호환성: 선택한 재료는 주조, 단조, 가공, 용접 및 적층 가공과 같은 의도된 제조 공정과 호환되어야 합니다4, 전문 지식과 기술품질 관리 기준: 모든 금속은 특정 조건에서 부식이 일어납니다. 부식은 금속 원자가 유체에 의해 산화할 때 발생하며, 금속 표면을 손상시킵니다. 이로 인해 튜빙과 같은 부품의 두께가 얇아져 기계적인 결함이 발생하게 됩니다재료과학 전문 지식: 재질과 부품 결과물이 성능 기준에 부합하거나 더 좋은지 파악하기 위해 재료 과학에 대한 전문 지식이 필요합니다간단히 이 정도로 열거해 보았습니다.
기계공학
Q. 3D 프린팅 기술이 기계공학에 미친 영향은 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.1, 기계공학에 미친 영향설계 자유도 향상복잡한 형태 및 비정형구조 제품 쉽게 제작 가능실현 불가능한 가능성을 실현개발기간 단축빠른 프로토타입 제작 가능 및 테스트 가능에 따라시제품 제작/ 개선사항 즉시 반영 가능에 따른 개발기간 단축비용절감금형제작 등 추가비용 없음복잡한 형태 제품제작 시 생산성 향상 및 재료낭비 없음2, 기계공학 응용분야항공 우주분야 부품 제작엔진부품, 주조물, 고압 산소밸브, 열도성 부품 등 기존 공정에서 어려운 복잡한 부품을 상대적으로 쉽게 제작실험/ 시제품새로운 기술 및 제품 개발 과정에서 신속한 프로토타입 제작/ 실험 / 연구 /개발 가능자동차부품 제작 및 개발에 활용으로, 엔진 부품의 경량화 / 디자인 개선 연구에 활용정도로 열거 가능하겠습니다.
기계공학
Q. 유체의 흐름이 기계 성능에 미치는 영향은?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.1, 유체 흐름의 성능 영향마찰력과 에너지 손실: 유체의 흐름은 마찰력을 발생시키며, 이는 에너지 손실로 이어집니다. 높은 마찰력은 기계의 효율성을 저하시키고, 유지 관리 비용을 증가시킵니다유체의 점도: 유체의 점도는 흐름의 특성을 결정합니다. 점도가 높은 유체는 저속 유동에서 층류를 형성하며, 점도가 낮은 유체는 고속 유동에서 난류를 형성합니다2, 유체 흐름의 안정성 평가안정성 및 신뢰성: 기계 및 시스템의 유체 흐름을 분석함으로써 시스템의 안정성과 신뢰성을 평가할 수 있습니다. 예를 들어, 선박의 안전한 항해 및 항만 시설의 안전성을 평가하는 데 유체역학이 필요합니다3, 유체 흐름의 최적화성능 최적화: 유체역학 연구를 통해 시스템의 유체 흐름을 최적화할 수 있으며, 이는 에너지 효율성을 향상시키고 시스템 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 비행기의 날개나 자동차의 외형은 공기동력학 원리를 기반으로 설계됩니다이와같이 다양한 기계 시스템의 설계, 분석, 및 최적화에 유체역학이 필수적이며, 이는 기계 시스템의 효율성과 안정성을 향상시키는 데 핵심적인 역할을 하게 됩니다.
기계공학
Q. 마찰 계수는 어떻게 측정하고, 기계 설계에 어떤 영향을 미치나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.마찰계수는 기계설계에서 매우 중요한 요소로, 기계의 성능과 효율성을 크게 좌우하는데요. 마찰계수가 기계설계에 미치는 영향을 나열해보면 1. 마찰계수와 기계의 성능- 마찰력의 영향: 마찰계수는 두 표면이 서로 미끄러지거나 움직일 때 발생하는 저항의 양을 정량화합니다. 높은 마찰계수는 표면 마모를 증가시키고 유지 관리 비용을 높이게 됩니다 - 전단응력과 마찰비용: 전단응력이 높을수록 마찰력이 증가하여 표면 마모가 커집니다. 이는 기계의 수명을 단축시키고 유지 관리 비용을 증가시킵니다. 2. 마찰계수와 기계의 설계- 표면 거칠기: 표면 거칠기는 마찰 비용에 큰 영향을 미칩니다. 불규칙한 표면은 서로 맞물려 미끄러짐이나 변형에 대한 저항력이 증가하여 마찰 비용이 높아집니다. 반면에 매끄러운 표면은 접촉 면적이 줄어들고 레이어 간 이동이 쉬워져 마찰 비용이 낮아집니다- 윤활: 접촉면의 윤활은 마찰 비용을 크게 감소 시킵니다. 완전윤활 상태에서는 마찰계수가 작아져 기계의 효율성이 향상됩니다3. 마찰계수 측정과 분석- 마찰계수 측정: 엔지니어링 설계에서 마찰계수를 측정하여 두 개체 사이의 마찰력을 정확히 이해하면, 기계 및 장치의 설계 과정에서 마찰을 고려할 수 있습니다- 마찰용접: 마찰용접에서 마찰계수는 온도가 증가함에 따라 변합니다. 정확한 마찰계수를 측정하기는 어려우나, 마찰용접 해석에서 마찰계수를 변수로 하여 수행한 연구가 있습니다4, 마찰계수 측정 방법 - 마찰계수 측정 장치 마찰계수를 측정하는 여러 가지 방법이 있습니다. 가장 일반적인 방법은 두 물체 사이에 힘을 가하고 이를 측정하는 것입니다. 이 방법은 정지 마찰계수와 운동 마찰계수를 모두 측정할 수 있습니다. . 또한, 특정 소재의 마찰계수를 알고자 할 때는 마찰계수 측정 장치를 사용하여 정확한 값을 얻을 수 있습니다. - 마찰계수 측정 실험 일반적으로 마찰계수 측정실험은 운동마찰계수가 아닌 정지마찰계수 측정을 합니다 정지중인 물체가 움직이기 시작할때까지 가해주는 힘이 최대정지마찰력과 같은 크기가 됩니다. 그리고 최대정지마찰력은 정지마찰계수 × 수직항력이 됩니다. 탄성력 이용 : 용수철 저울 사용 평지에 놓여있는 힘F를 가해 물체가 막 움직이기 시작하였을 때, 외력 = 최대정지마찰력 = 정지마찰계수 × 수직항력 = 정지마찰계수 × 물체의 무게 여기서, 평지에 놓인 물체의 수직항력은 물체의 무게와 같은 크기를 갖습니다.간단히 마찰계수가 기계설계에 미치는 영향과 측정방법을 나열해봤습니다만마찰계수는 기계설계에서 매우 중요한 요소로, 기계의 성능과 효율성에 큰 영향을 줍니다.. 따라서 이를 이해하고 최적화하는 것은 기계공학의 핵심입니다.