안경테 다리의 탄성변형에 관한 모델

Model on the Elastic Deflection of Temple of the Spectacle Frame

두께 및 폭이 균일하지 않고 경사진 한 끝이 고정된 단면이 직사각형인 안경테 다리의 자유단에 수직 힘이 작용하는 경우 탄성체 내 모든 점에서 변위 및 접선 기울기의 연속, 구부림 모멘트의 연속, 전단력의 연속 등 법칙에 근거하여 이러한 불균일 안경테 다리의 변위를 이론적으로 구하는 방정식(모델)을 수립하였다. 베타티탄테 다리의 변형에 대한 실제 측정값과 유도한 이론식에 의한 예측 계산 값을 통계적으로 비교한 결과 상관계수 0.992 및 카이검정 결과 p=0.999로 서로 잘 부합되는 것을 알 수 있었다. 따라서 유도한 모델에 의해 다리의 탄성율 및 두께 폭과 같은 형상 변화에 따른 다리의 변형과 작용하는 힘(압력)의 크기 및 변화가 예측 가능하다. 안경테 다리의 두께 변화에 따른 다리 변형을 모사(simulation)하였다.

Differential equations and their solutions were formulated to describe the deflection of the tapered, nonuniform thickness and width's temple, clamped at one end while the perpendicular force is acting on the other end which is freely suspended. The model was derived based on laws of continuity at every point inside the elastic medium that the deflection, tangent slope, bending moment, shearing force must be continuous within the medium. The model is found to be in good agreement with measurements on the beta titanium temple with the correlation 0.992 and p=0.999(Chi test). Therefore it is possible to predict the effect of various temple parameters such as elastic modulus, thickness, width on the deflection of the temples being considered.