• Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
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• v.25 no.2
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• pp.109-123
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• 2009

The aim of the study was to assess the influence of insertion torque of bone quality and to compare axial force, moment and von Mises stress using finite element analysis of plastoelastic property for bone stress and strain by dividing bone quality to its thickness of cortical bone, density of trabecular bone and existence of lower cortical bone when implant inserted to mandibular premolar region. The $Br{\aa}nemark$ MKIII. RP implant and cylindrical bone finite model were designed as cortical bone at upper border and trabecular bone below the cortical bone. 7 models were made according to thickness of cortical bone, density of trabecular bone and bicortical anchorage and von Mises stress, axial force and moment were compared by running time. Dividing the insertion time, it seemed 300msec that inferior border of implant flange impinged the upper border of bone, 550msec that implant flange placed in middle of upper border and 800msec that superior border of implant flange was at the same level as bone surface. The maximum axial force peak was at about 500msec, and maximum moment peak was at about 800msec. The correlation of von Mises stress distribution was seen at both peak level. The following findings were appeared by the study which compared the axial force by its each area. The axial force was measured highest when $Br{\aa}nemark$ MKIII implant flange inserts the cortical bone. And maximal moment was measured highest after axial force suddenly decreased when the flange impinged at upper border and the concentration of von Mises stress distribution was at the same site. When implant was placed, the axial force and moment was measured high as the cortical bone got thicker and the force concentrated at the cortical bone site. The influence of density in trabecular bone to axial force was less when cortical bone was 1.5 mm thick but it might be more affected when the thickness was 0.5 mm. The total axial force with bicortical anchorage, was similar when upper border thickness was the same. But at the lower border the axial force of bicortical model was higher than that of monocortical model. Within the limitation of this FEA study, the insertion torque was most affected by the thickness of cortical bone when it was placed the $Br{\aa}nemark$ MKIII implant in premolar region of mandible.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.04b
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• pp.131-136
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• 1993

일반적으로 공작기계 주축계에 대해서 요구되는 기본적인 항목들로는 고강성, 고감쇠, 고회전정밀도, 저발열, 장수명 등이 있다. 최근에는 이러한 기능들과 함께 가공능률과 가공정밀도의 향상을 도모하기 위해서 고속절삭을 실현햐ㄹ 수 있는 공작기계 주축계의 고속화, 즉 고속 주축계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 고속주축계의 동특성을 체계적으로해석하기 위해서 주축회전수의 영향을 고려한 유한요소모델(finite element model)을 도입하였다. 특히 주축은 세장비가 비교적 자기 때문에 Timoshenko보 이론으로, 베어링은 유한한 폭을 가지고 있기 때문에 반경방향 외에도 모멘트방향의 강성 및 감쇠특성을 가지고 있는 것으로 모델화 하였다. 그리고 고속주축계의 설계조건들을 도출하기 위해서 동특성 해석결과들로 부터 고속주축계의 모드매개변수들인 고유진동수와 감쇠비에 대한 주축 회전수, 베어링의 지지특성, 베어 링의 간격, 주축재료의 내부감쇠율 등의 영향을 고찰하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11b
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• pp.634-637
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• 2010

본 논문은 미세구조의 마이크로 액추에이터의 구동해석을 위한 결과로써 3차원 유한요소해석(Finite Element Analysis, FEA)을 이용하여 수행하였다. 마이크로머신과 같은 미소구조물을 해석하는 경우, 컴퓨터의 메인 프로세스에 비해 프리프로세서(pre-processor)의 비중이 높아지고 있어 그 효율화가 가장 중요하다. 수작업에 의존해야 했던 지난날의 요소분할법 기술은 최근에 들어 여러 연구자들에 의해 개발되고 있다. 특히, 복합현상을 다루는 정전 액추에이터에 직접적인 적용에 다소 어려움이 있는데 3차원적인 수치 및 실험평가는 실용적인 문제에서 비추어 볼 때 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 센서로서의 역할을 하는 마이크로 정전 액추에이터의 기본설계를 위한 토대를 구축하고자 3차원적인 FEA 시뮬레이션을 수행하여 미세 회전운동을 분석하였다. 그 결과 설계된 모델에서 먼저 자중해석과 Mode 해석에서 기준치를 모두 만족하였다. 또한 설계된 액추에이터의 형상에 따른 회전자의 변형해석을 수행하여 시작토오크와 탄성한계까지의 위치제어에 필요한 회전각을 구하였으며, 정전장 해석을 통하여 시작토오크는 전압 $V^2$에 비례함을 알 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.13 no.1
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• pp.91-100
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• 2001

This paper is to analyze the stability of Timoshenko beam-column on Pasternak foundation, with the extensional and the rotational spring at center point of span by Finite Element Method. To verify this Finite Element Method, the results by the proposed method are compared with the existing solutionsof Timoshenko beam-column without the extensional and the rotational spring and the shear foundation. The dynamic stability regions are decided by the dynamic stability analysis of Timoshenko beam-column on Pasternak foundation with the extensional and the rotation spring at center point of span.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.799-800
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• 2006

외전형 모터는 내전형 모터에 비해 소형화 및 경량화 시킬 수 있는 특징을 가진다. 그러나 회전자와 고정자간의 공극사이에 이심률이 있을 때, 불균형 모멘트로 인한 토크 리플이 내전형보다 더 크게 일어나는 단점이 있다. 이전의 연구들은 회전자 슬롯 형상의 변화에 따른 모터의 변화를 유한요소해석법을 통해 알아보았다. 우리는 이러한 유한요소해석법을 통한 시뮬레이션을 통해 외전형 모터에서 이심률이 발생 및 증가함에 따라 나타나는 토크 리플을 줄일 수 있는 최적화된 슬롯형태를 찾아보았다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.10 no.2
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• pp.71-77
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• 1996

The end-ring may contribute a significant influence to the performance of machine. The induced currents flow through the bars of a cage rotor and complete their closed paths by passing around the end-ring. This dissertation is to describe a method for calculating end-ring resistance of squirrel cage rotor, based on 3-D finite element method(A-$\Phi$). The resistance under consideration of skin effect is calculated by using Joule's loss equation.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.265-266
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• 2011

본 연구에서는 유한요소 해석 방법을 이용하여 척추 퇴행성 질환을 가진 환자의 관절 불안정 모델을 개발 및 검증하였다. 관절 불안정 모델은 정상요추 유한요소 모델의 인대 및 협부를 결손시켜 개발하였으며, 요추 유한요소 모델의 제 5 요추체를 완전히 고정시키고 추적 경로 방향의 400 N의 압축력을 가한 상태에서 10 Nm의 굴곡과 신전 모멘트를 가하였다. 굽힘 및 신전 시 관절 불안정 모델들의 회전량이 정상의 요추 모델의 회전량에 비하여 크게 나타났다. 또한 굽힘 시 관절 불안정 모델들의 전위거리가 정상에 비하여 크게 나타났다. 본 연구의 결과는 척추 불안정성의 원인 및 기전의 이해뿐만 아니라 다양한 인체정보 콘텐츠 분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.267-268
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• 2011

본 연구에서는 유한요소 해석 방법을 이용하여 경추 유한요소 모델을 개발하고, 척추 인공디스크 수술 후 경추 분절의 생체역학적 특성을 평가하였다. 반구속 및 비구속 개념의 인공디스크가 삽입된 경추 유한요소 모델의 제 7 경추체를 완전히 고정시키고 추적 경로 방향의 50 N의 압축력을 가한 상태에서 1 Nm의 굴곡과 신전, 측면 굴곡, 비틀림 모멘트를 가하였다. 모든 방향의 하중 조건에서 인공디스크가 삽입된 경추 모델들의 회전량이 정상 경추 모델의 회전량에 비하여 크게 나타났다. 또한 인공디스크를 삽입한 운동 분절에서 정상에 비하여 후관절의 접촉력과 여섯 가지 주요 인대에 걸리는 응력이 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 척추 인공디스크 수술 시 수술 방법의 선택뿐만 아니라 새로운 경추 수술용 임플란트 개발을 위한 인체정보 콘텐츠를 구축하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Computational Structural Engineering
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• v.8 no.4
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• pp.117-127
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• 1995

The objective of this research is to investigate the effectiveness of rotating orthotropic axes model in analyzing reinforced concrete planar members under cyclic as well as monotonic loading. The structural members to be addressed are moderately reinforced beams, columns, beam-column joints, and shear walls, whose failure occurs due to compressive crushing after extensive crack propagation, The rotating orthotropic axes model which is usually used for monotonic loading is developed for cyclic loading. With the existing cyclic material models of reinforcing steel and bond-slip, this material model is used for the finite element analysis. For monotonic loading, the analytical results of the rotating orthotropic axes model are compared with reinforced concrete beams which have brittle failure. For Shear wall members under cyclic loading, the analyses are compared with the experiments for the ultimate load capacity, nonlinear deformation, and pinching effect due to crack opening and closing.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.23 no.2
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• pp.183-189
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• 2010

This paper deals with the comparison of analysis methodologies by applying both Euler angle and quaternion to observe the kinematical behavior of the universal joint system used as an automotive drive-shaft. At first, conventional approaches are applied to predict a kinematical behavior by introducing only Euler angles into the universal joint system, but turns out to be lack in consistency and reliability of the analysis. Then to overcome this deficiency in numerical analysis a different methodology is proposed by using quaternion in this system. Its corresponding advantage is discussed in terms of kinetic energy, rotational velocity and rotational displacement. The application of quaternions in the numerical experiment is shown to be a more useful and valid way of establishing the ideal analytical model of the universal joint system.