이 논문은 철근콘크리트 구조 부재의 인장증강효과에 대한 해석적 모델을 제안한 것이다. 이 모델의 정식화를 위해 철근과 콘크리트 경계면에서 발생하는 실제와 유사한 형태의 부착응력과 미끌림 특성과 쪼갬균열의 영향을 고려하였다. 균열 안정화 단계에서의 철근 경계면 미끌림 분포를 선형으로 가정하고, 균열이 발생한 부재의 중앙 단면에서 콘크리트의 분담력이 일정하다는 조건을 CEB-FIP Model Code 1990 및 Eurocode 2에서 제시하고 있는 부착응력-미끌림 관계에 적용하였다. 이로부터 균열 안정화단계에서 부착응력에 의해 철근의 매입길이 방향으로 변화하는 철근의 변형률과 콘크리트 분담력을 계산할 수 있는 평형방정식을 유도하고, 변형적합조건을 고려하여 철근의 평균 변형률과 콘크리트 평균 분담력으로 동시에 표현이 가능한 인장강성 계수를 제안하였다. 이로부터 새롭게 정식화된 인장증강효과 모델을 기존 문헌에 발표된 여러 연구자들의 실험 자료에 적용하여 그 정확성을 검증한 결과, 제안식에 의한 예측값은 실험값을 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.
목적: 보관 조건과 석고 주입 시간에 따라 알지네이트 인상체로부터 제작된 모형의 정확성을 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 채득된 알지네이트 인상체는 습도가 유지되는 항습조에 보관하는 것과 진료실 내의 공기 중에 노출되는 상태로 보관 조건을 달리하였다. 보관 조건에 따라 각각 즉시, 채득된 후 10분, 30분, 180분, 360분으로 나누어 보관한 후에 석고 모형을 제작하였다. 제작된 석고 모형을 3D 레이저 스캐너로 삼차원 디지털 모형을 구성하였고 구성된 디지털 모형의 참고점에서 거리를 측정하여 변형률을 비교하였다. 또한 각 실험군의 삼차원 디지털 평균 모형을 제작한 후 중첩을 시행함으로써 표면 변위가 발생한 부위와 크기를 확인하였다. 결과: 인상 채득 즉시 제작한 모형의 변형률이 가장 작게 나타났고, 공기 중에 보관한 인상체보다 항습조에 보관한 인상체의 변형률이 작게 나타났다. 석고 주입 시간이 증가함에 따라서 변형률도 증가하였으며, 석고 주입 시간이 180분을 지나면 보관 조건에 관계없이 대구치 부위에서 변형률과 표면 변위가 증가한다. 결론: 알지네이트 인상체로부터 제작된 모형의 정확성을 위해서는 인상 채득 후, 즉시 모형을 제작해야 한다. 보관이 필요한 경우에는 100% 상대습도가 유지되는 항습조를 이용하고, 보관 시간은 180분을 넘지 않도록 해야 정확한 모형을 얻을 수 있다.
개심술후에 영아나 작은 소아에서는 수분의 체내 저류현상이 더욱 심하게 나타난다. 이에 대한 치료법의 하나로 개심술시 변형 초여과법을 적용함으로써 술후 상태에 미치는 영향을 알아 보고자 하였다. 개심술을 받았던 5세이하의 소아를 대상으로 개심술후 변형 초여과법을 적용하였던 환아(초여과군) 10명과 초여과법을 실시하지 않았던 대조군 10명의 2군으로 나누어서 개심술에 따른 조기 성적을 비교 분석하였다. 환아의 연령, 체중, 심폐기 충진액의 총량과 이에 첨가한 혈액의 양, 그리고 체외순환시간과 대동맥차단시간 등의 값들은 모두 양군간에 유의한 차이가 없었다. 변형 초여과법을 적용함에 있어서 관류속도는 평균 171.4ml/min, 관류시간은 평균 18.9분이 소요되었고, 이 동안에 걸러진 수액의 총량은 평균 38.4ml/kg, 심폐기의 혈액을 환자에게 재수혈한 양은 평균 32.1ml/kg였다. 술후 24시간동안의 출혈량은 초여과군에서 평균 14.5ml/kg/24hr, 대조군에서 13.7ml/kg/24hr였고, 같은 기간에 수혈한 양은 초여과군에서 전혈 6.6ml/kg/24hr, 혈장 65.7ml/kg/24hr, 대조군에서는 전혈 15.2ml/kg/24hr, 혈장 59.6ml/kg/24hr이었다. 이는 임상적으로는 초여과군에서 전혈의 수혈량이 대조군에 비하여 훨씬 적어 보였지만 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 술전후 적혈구용적률의 변화는, 초여과군에서는 체외순환 시작후 10분에 평균값이 26.5%로 떨어졌다가 초여과법 종료 5분후에는 37.1%로 급격히 상승하였고, 대조군에서는 체외순환중의 24.7%에서 체외순환이 끝나고 20분이 경과한 후에도 30.5% 수준으로밖에 상승하지 못하였다. 그러므로 적혈구용적률의 변화를 체외순환중의 수치에 대한 상승률(%)로 나타냈을 때, 초여과군은 40%, 대조군은 23%로써 양군간에 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(p=0.002). 초여과법 시행에 따른 수축기 및 이완기동맥압의 변화에 있어서는 양군간에 유의한 차이가 없었으며, 평균동맥압의 변화는 양군간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었으나(p=0.086), 임상적으로는 상당한 차이를 보였다. 결론적으로, 소아환자에서 개심술후에 변형 초여과법을 적용했을 때, 거의 일률적으로 적혈구용적률과 동맥혈압이 상승함을 볼 수 있었고, 이는 환아를 중환자실로 옮긴 후에도 지속됨으로써 개심술직후 환아관리에 긍정적인 효과를 발휘하는 것으로 평가된다. 따라서 향후 영아나 작은 소아의 개심술에 있어서 변형 초여과법은 보다 많은 빈도로 이용될 것으로 전망된다.
정확한 점탄성 재료의 히스테리시스 모델은 에너지 손실을 정량화 하는데 매우 중요하다. 우리는 본 논문에서 대변형 상태의 탄성체에 대한 비선형 초-점탄성 지배방정식 모델을 제시하고자 한다. 본 연구는 Hoofatt의 모델에서 Neo-Hookean 초탄성 모델 대신 Yeoh 초탄성 모델로 지배 방정식을 유도하여 탄성체의 점탄성 거동을 모델링하였다. 또한 폴리우레탄 시편을 사용하여, 평균 변형률 ${\varepsilon}_m=1.5$, 진폭 변형률 ${\varepsilon}_a=0.2{\sim}0.8$, 주파수 f=0.02~0.2의 조건에서 단축 사인형 반복 하중 실험과 제시한 점탄성 모델을 Matlab으로 비교하였다. 본 연구의 점탄성 모델은 변형률이 230% 이상의 대변형 상태의 에너지 손실도 계산할 수 있다.
This is the third of several companion papers dealing with the derivation of material constants for ductile failure criteria under hydrostatic stress. It was observed that the ultimate engineering stresses and elongations at fracture from tensile tests for round specimens with various notch radii tended to increase and decrease, respectively, because of the stress triaxiality. The engineering stress curves from tests are compared with numerical simulation results, and it is proved that the curves from the two approaches very closely coincide. Failure strains are obtained from the equivalent plastic strain histories from numerical simulations at the time when the experimental engineering stress drops suddenly. After introducing the new concept of average stress triaxiality and accumulated average strain energy, the material constants of the Johnson-Cook failure criterion for critical energies of 100%, 50%, and 15% are presented. The experimental results obtained for EH-36 steel were in relatively good agreement with the 100% critical energy, whereas the literature states that aluminum fits with a 15% critical energy. Therefore, it is expected that a unified failure criterion for critical energy, which is available for most kinds of ductile materials, can be provided according to the used materials.
본 논문은 3 차원 유한요소해석 기법을 이용하여 토오크 시험을 위한 표준시험시편의 각도 및 동심 오열이 시편의 응력과 변형률 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 해석 결과의 정량적 비교를 위해 각, 동심 및 복합 축 오열에 대한 평균 굽힘 변형률을 적용하였으며, 시편 형상에 따른 축 오열 영향을 확인하기 위해 환봉형 시편과 튜브형 시편에 대해 각각 유한요소해석을 실시하였다. 해석결과로부터 얻어진 변형률과 응력의 변화로 축 오열의 종류와 방향을 예측하는 일반적인 기준을 제시하였으며, 초기 항복조건을 적용하여 축 오열이 토오크 시편의 초기 항복 모멘트에 미치는 영향을 분석하였다.
모아레 간섭계를 이용하여 와이어 본딩 플라스틱 볼 그리드 (WB-PBGA) 패키지의 열-기계적인 거동 특성을 연구하였다. 실시간 모아레 간섭계를 이용하여 각 온도단계 에서 변위분포를 나타내는 간섭무늬를 각각 얻고, 그로부터 굽힘변형 거동 및 솔더볼의 변형률에 대한 해석을 비교하여 수행하였다. 본 실험에서는 full grid와 perimeter with central connections 및 perimeter의 배열 형태를 갖는 세 가지 패키지를 사용하였으며, 이 배열 형태를 비교하여 굽힘변형 및 솔더볼의 평균변형률을 자세하게 해석하였다. 솔더볼의 유효변형률은 WB-PBGA-FG의 경우 칩 가장자리 바로 바깥쪽 솔더볼에서, WB-PBGA-P/C의 경우 가운데 연결 솔더볼의 가장 바깥 솔더볼에서, WB-PBGA-P의 경우는 칩과 가장 기까운 안쪽 솔더볼에서 최대값을 가지는 것으로 나타났다.
강관 내부 속채움한 현장타설말뚝에 대한 기존의 하중전이 측정에서는 강관의 변형률만 측정하고 콘크리트의 변형률은 강관과 동일하다고 가정하였으며, 시방서에 규정한 방법으로 구한 강관과 콘크리트의 탄성계수를 이용하여 말뚝 구성부재의 응력 및 축하중을 산정하였다. 그러나 강관의 변형률만 측정하여 강관과 콘크리트가 완전합성 거동하는 것으로 산정한 축하중은 실제 하중값과 상당한 차이를 보이고 있어 강관 내부 속채움한 현장타설말뚝의 거동을 정확히 분석할 수 없었다. 본 연구에서는 현장에서 제작한 콘크리트 공시체의 압축강도 시험을 통하여 탄성계수를 구하고 강재와 콘크리트의 변형률을 각각 측정할 수 있는 변형봉 센서를 이용하여 새로운 말뚝축하중 측정 방법을 제안하였다. 변형봉 센서를 사용하여 말뚝축하중을 산정할 경우 콘크리트의 탄성계수는 현장에서 제작한 콘크리트 공시체의 압축강도 시험에서 구하였으며, (0.2-0.6)$f_{ck}$의 응력 범위에 해당하는 평균접선기울기를 탄성계수로 사용하였다. 세 개의 현장타설말뚝에 대해 수행된 하중전이 측정 실험 결과를 이용하여 현장 적용성을 확인하였다. 변형봉 센서의 적용성은 대구경 현장타설말뚝에 대한 축하중 분포도를 통하여 확인하였는데, 말뚝머리에서 계산된 하중은 강관 내부속채움한 현장타설말뚝의 경우 실제작용하중에 비하여 -11∼-16% 오차를 나타내었으며, 현장타설 철근콘크리트말뚝의 경우 3.4% 오차를 나타내었다.
본 연구는 multiloop edgewise arch wire(MEAW)의 기계적 특성을 분석하기 위해, 1) 개별 브라켓간 부위에서의 MEAW의 하중변형률을 수종의 재질로 된 동일 규격의 교정용 호선과 비교하고, 2)개별 브라켓간 부위와 multi-L-loop 부위(측절치 브라켓의 원심연과 제2대구치 튜브의 근심연간의 거리)에서의 wire stiffness를 비교하며, 3)단일 L-loop와 multi-L-loop의 하중변형률에 대한 공학적 이론식을 유도하여 MEAW의 하중변형특성을 규명하고자 시행하였다. 5가지의 서로 다른 수평길이를 지닌 L-loop와 5개의 L-loop로 구성된 상하악의 multi-L-loop를 .$016\times.022$ inch의 stainless steel 강선으로 제작하였고, .$016\times.022$ inch의 Plain stainless steel, TML NiTi를 준비하였다. Instron model 4466 만능시험기에 50N 용량의 load cell을 부착하여 crosshead의 속도 1.0min/분, 브라켓간 부위의 시험시에는 최대변위량 1.0mm로 각 브라켓간격에서 측정하였고, multi-L-loop부위의 경우는 최대변위량 10mm, 42mm의 거리에서 측정하였다. 반복된 실험에 의해 발생할 수 있는 응력에 따른 물리적 성질 변화의 가능성을 배제하기 위해 각 조건마다 동일한 5개의 시편을 사용하였다. 측정된 하중변형률과 각 실험의 브라켓간격을 이용하여 각 브라켓부위에서의 L-loop의 wire stiffness number를 계산하였고 이를 multi-L-loop의 그것과 비교하였다. 5개의 loop로 구성된 multi-L-loop를 35개의 직선구간으로 나누어 각 구간의 에너지를 계산, 총합을 낸 후 가해진 외력으로 미분하여 하중변형률의 이론식을 유도하였으며, 이를 wire stiffness로 환산하여 단일 L-loop의 wire stiffness와 비교하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 1) 각 브라켓 간격에서의 L-loop의 하중변형률은 평균적으로 stainless steel wire의 1/5.16, NiTi의 1/l.53, TMA의 1/2.47이었다. 2) multi-L-loop부위 에서의 MEAW의 wire stiffness는 개개 브라켓간 간격에서보다 평균 1.53배 더 높았고, 같은 부위에서의 NiTi보다 1.9배 더 높았다. 3) 유도된 하중변형률의 이론식에 따르면, 부위에 따라서 wire stiffness의 차이를 보이지 않는 직선 강선과는 달리, L-loop가 부여된 경우, 개별 L-loop의 ire stiffness는 전체 multi-L-loop의 wire stiffness보다 낮은 것으로 나타났다. 이상의 연구결과로 미루어 볼 때, MEAW는 개별적인 치아이동을 허용하면서, 가해진 교정력을 효과적으로 전체 치열로 전달할 수 있는 독특한 기계적 특성을 지니고 있는 것으로 생각된다.
본 논문에서는 신ㆍ구 측지기준점 측량성과를 이용하여 지진활동과 지각운동에 의한 우리나라의 일반적인 변형의 패턴을 조사하기 위한 것으로서 2차원 필터링기법을 적용하여 변형 파라메터들을 계산하였다. 2차원 필터링을 적용하여 계산된 변형 파라메터들중에서도 측량오차를 고려하여 최대전단 변형률과 주응력의 방향만을 고려한 결과로는 최대전단변형률의 평균속도는 $0.12{\mu}/yr$, 주응력 방향은 $N80^{\circ}E$로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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