• Title/Summary/Keyword: 힘과 모멘트

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A PHOTOELASTIC STUDY ON THE STRESS DISTRIBUTION OF THE UPPER ANTERIOR TEETH WHEN RETRACT WITH HIGH PULL J-HOOK HEADGEAR (상악전치의 후방견인시 J-hook headgear의 사용이 응력분포변화에 미치는 영향에 대한 광탄성학적 연구)

  • Lee, You-Jin;Park, Soo-Byung
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.27 no.5 s.64
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    • pp.697-709
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    • 1997
  • This study was designed to investigate the stress intensity and distribution produced by 1mm activation of retraction archwire with $0^{\circ},\;7^{\circ},\;14^{\circ}$ torque and application of high polk J-hook headgear during retraction of four maxillary incisors using the photoelastic stress analysis. The photoelastic model was made with a PL-3 type epoxy resin which was substituted by alveolar bone portion. Each retraction archwire was fabricated from .020' X .025' stainless steel wire which had vertical loops in 7mm height and hooks for high pull J-hook headgear between central and lateral incisors. The high pull J-hook headgear was applied 35 degree backward and upward to occlusal plane with 200gm pet each side The findings of this study were as follows: 1. In case of $0^{\circ}$ torque, the stress was distributed from cervical 1/8 to apex of roots of central and lateral incisors which were the forms of arc mode. When the high pull J-hook headgear was applied, the stress distributed by arc mode was presented from cervical 1/2 to apex of roots of central and lateral incisors. And the stress distributed by following the root surface was presented from alveolar crest to cervical 1/2 of roots of central and lateral incisors. The stress between apecies of central and Lateral incisors was presented also. 2. In case of $7^{\circ}$ torque, the stress distributed by arc mode was presented from cervical 1/2 to apex of roots of central and lateral incisors. And the stress distributed by following the root surface was presented from alveolar crest to cervical 1/2 of roots of central and lateral incisors. When the high pull J-hook headgear was applied, the stress distributed by following the root surface was presented mote apically than without headgear. The stress between apecies of central and lateral incisors was presented also. 3. In case of $14^{\circ}$ torque, the stress distributed by following the root surface was Presented from alveolar crest to apex of roots of central and lateral incisors. When the high pull J-hook headgear was applied, the stress distributed by following the root surface was presented stronger than without headgear The stress between apecies of central and lateral incisors was presented also.

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Simplified Moment-Curvature Relationship Model of Reinforced Concrete Columns Considering Confinement Effect (구속효과를 고려한 철근 콘크리트 기둥의 모멘트-곡률 관계 단순모델)

  • Kwak, Min-Kyoung;Yang, Keun-Hyeok
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.28 no.3
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    • pp.279-288
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    • 2016
  • The present study simplified the moment-curvature relationship to straightforwardly determine the flexural behavior of reinforced concrete (RC) columns. For the idealized column section, moments and neutral axis depths at different stages(first flexural crack, yielding of tensile reinforcing bar, maximum strength, and 80% of the maximum strength at the descending branch) were derived on the basis of the equilibrium condition of forces and compatibility condition. Concrete strains at the extreme compression fiber beyond the maximum strength were determined using the stress-strain relationship of confined concrete, proposed by Kim et al. The lateral load-displacement curves converted from the simplified moment-curvature relationship of columns are well consistent with test results obtained from column specimens under various parameters. The moments and the corresponding neutral axis depth at different stages were formulated as a function of longitudinal reinforcement and transverse reinforcement indices and/or applied axial load index. Overall, curvature ductility of columns was significantly affected by the axial load level as well as concrete compressive strength and the amount of longitudinal and transverse reinforcing bars.

Elasto-Plastic Behavior of Steel Beams with High Strength Bolted Splices (고력볼트 접합이음 철골보의 탄소성거동)

  • Choi, Sung Mo;Kim, Jin Ho;Roh, Won Kyoung
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.15 no.5 s.66
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    • pp.531-539
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    • 2003
  • Unlike field-welded moment frames damaged during the Northridge earthquake, a column-tree moment frame has a tool to control and reduce its seismic behavior. The tool is the girder splice. Girder splices could be designed to be sufficiently ductile and to have a prescribed bending moment capacity. In such a design, during earthquakes, the girder splices would act as ductile "fuses" and limit the magnitude of forces including the bending moment that could be developed in the frame. In Korea, most moment frames arc composed of a column-tree moment frame. Therefore, the elasto-plastic behavior of steel beams with high strength bolted friction splice should be clarified. Furthermore, structural capacities, including energy absorption capacity, must be quantitatively found. This paper discusses an experimental study to clarify elasto-plastic behavior of steel beams with high strength bolted friction splices. A total of 5 specimens were tested. A specimen was fabricated to have a beam splice designed by a full strength method. Other specimens were fabricated to have beam splices with 75%, 50% and 0% capacities compared with the specimen.

The Moment-Curvature Relationship of the Rectangular Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete Beam (초고강도 섬유보강 직사각형 콘크리트보의 모멘트-곡률 관계)

  • Han, Sang-Mook;Guo, Qing-Yong
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.11 no.3
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    • pp.9-15
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    • 2011
  • The flexural behavior of the UHPFRC rectangular beam which has 100 MPa, 140 MPa compressive strength were compared with that of the typical RPC rectangular beam which has same geometrical shape, prestressd force and 160 MPa compressive strength. UHPFRC beam was not reinforced at all and the variable of test is fraction of steel fiber, compressive strength of concrete, method of prestressing and ratio of prestressing bar. The behavior of UHPFRC beam was analysed by relationship of moment - curvature and load - deflection. Simple modeling of stress-strain of UHPFRC was proposed. Based on the proposed constituted, the flexural moment-curvature relationship was calculated and compared with experimental data on prestressed UHPFRC beams. Good agreement between calculated strengths and experimental data is obtained.

A study on reliability based design optimization of six-axis wheel force transducer (6축 바퀴동력계의 신뢰성 기반 형상최적설계에 관한 연구)

  • Gang, Jin-Hyuk;Park, Yong-Mook;Choi, Joo-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.93-96
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    • 2009
  • 바퀴동력계는 차량에 지면으로부터 전달되는 힘과 모멘트를 측정하는 로드셀이다. 본 연구에서 개발한 바퀴동력계는 스트레인 게이지식 로드셀로써 이러한 로드셀을 설계하는데 있어서 몇가지 고려해야 하는 사항이 있다. 우선 스트레인 게이지를 부착하기 쉬운 구조가 되어야 하고 조립시의 오차를 줄이기 위하여 한 몸체로 제작되어야 한다. 이와 동시에 가장 중요하게 고려되어야 하는 인자로 감도를 위해 재료가 허용하는 응력내에서 되도록 큰 변형률이 발생해야 하고 상호 간섭 오차가 발생하지 말아야 한다. 본 연구에서는 수식을 이용하여 이론적으로 상호 간섭 오차를 0으로 만들 수 있었다. 또한 설계 변수 및 재료 물성치의 산포를 고려한 신뢰성 기반 최적설계 기법을 사용하였으며, 이를 통해 허용 응력하에서 최대의 변형률이 발생하는 바퀴동력계를 설계하였다.

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제트 베인에 의한 추력 방향 제어 장치 3차원 유동해석

  • 황민기;윤덕진;전승배;김승우
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.15-15
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    • 2000
  • 제트 베인에 의한 추력 방향 제어 장치는 롤 운동 제어를 가능하게 하고, 큰 선회 각도를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 기계 장치가 비교적 복잡하고, 제트 베인의 열적, 구조적 문제를 해결하여야 한다. 복잡한 기계 장치는 유동 해석의 측면에서 고려해 볼 때 격자 형성을 어렵게 만들어 유동장 해석을 통한 성능예측을 어렵게 만든다. 구조물의 응력해석을 위하여 제트 베인 표면에서의 정압력과 더불어 마찰력도 고려하여야 하는데, 정확한 마찰력 계산을 위해서는 난류 모델링이 필수적이고, 그에 따라 벽면 근처에서 격자를 밀접시키는 것이 요구된다. 본 연구에서는 상용 유동해석 소프트웨어인 Fluent를 사용하여 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 3차원 난류 유동장 계산을 수행하였다. 피치, 요 운동의 경우와 롤 운동의 경우로 구분하여 계산하였으며, 최대 받음각을 $25^{\cire}$ 로 하여 제트 베인의 받음각에 따라 회전축에 작용하는 힘과 모멘트를 계산하였다. 본 연구의 결과는 향후 개발될 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 개념설계 단계에 필요한 기본자료로서 신뢰도를 높이는데 도움이 되리라 판단된다.

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Design of a Four-axis Force/Moment Sensor for Measuring the Applied Force to Wrist (손목에 가해지는 힘측정을 위한 4축 힘/모멘트센서 설계)

  • Hong, Tae-Kyung;Kim, Gab-Soon
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.19 no.11
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    • pp.1011-1016
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    • 2013
  • Patients have the paralysis of their wrists, and can't use of their wrists freely. But their wrists can be recovered by wrist-bending rehabilitation exercise. Professional rehabilitation therapeutists exercise the wrists of patients in hospital. But the wrists of patients have not exercised enough for the rehabilitation, because the therapeutists are much less than patients in number. Therefore, the wrist rehabilitation robot should be developed, and it have to measure the applied force to the patients' wrists for their safety. In this paper, the four-axis force/moment sensor was designed for the wrist rehabilitation robot. As a test results, the interference error of the four-axis force/moment sensor was less than 0.91%. It is thought that the sensor can be used to measure the applied force to the patients' wrists.

Wind Turbine Blade Damage Analysis using Fluid-Structure Interaction (유체-고체 연성해석을 통한 풍력 터빈 블레이드 손상률 해석)

  • Kim, J.H.;Lee, J.H.;Kim, C.W.
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.560-564
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    • 2008
  • 풍력발전에 사용하는 풍력터빈의 블레이드의 적어도 20년 이상의 설계수명이 요구된단. 블레이드는 바람에 의한 압력, 지지대 구조에 의해서 가해지는 힘과 모멘트에 의해 블레이드에 변형이 가해진다. 특히 바람에 의해 블레이드는 연속적인 하중을 받아서 재료를 손상시킨다. 본 연구에서는 블레이드와 허브로 구성된 모델을 이용하여, 전산유체해석을 일차적으로 수행하여 블레이드 주변의 압력분포를 구하였다. 계산된 압력을 이용하여 다음 단계로 유한요소해석을 수행하여 블레이드 재료에 발생하는 응력을 계산하여 피로해석을 수행하였다. 피로해석을 통해 재료에 미치는 손상률을 구하였다. 다양한 블레이드 피치 각도과 바람의 속도에 따라 해석결과를 비료 분석하였다.

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Analysis of Internal Loading at Multiple Robotic Systems (다중 로봇 시스템에서의 내력 해석)

  • Chung, Jae-Heon;Yi, Byung-Ju;Kim, Wee-Kuk
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07d
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    • pp.2402-2404
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    • 2003
  • 다중 로봇 시스템에는 multiple arms, 다족 보행, 다중 손 등이 있다. 이러한 시스템들은 여러 개의 부속체인 로봇들이 물체를 파지하는 특징을 지닌다. 그러나 이러한 적용분야에서 물체를 파지하는 내력에 대한 개념은 각각 다르게 해석되어져 왔음을 살펴볼 수 있다. 본 논문에서는 내력은 로봇 말단에서의 움직임에는 영향을 주지 않지만, 정적 평형을 이루며 내부적으로 작용하는 힘과 모멘트라고 정의 하였고, 이러한 개념이 현존하는 다중 로봇 시스템에 일반적으로 적용할 수 있음을 제시한다. 또한 최소 놈 해에 있어서 내력이 존재하지 않는 조건과, 내력을 구성하는 기저를 밝혔고, 다양한 다중 로봇 시스템의 내력 해석에 사용할 수 있음을 제시하였다.

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Physical Analysis for Locomotion Improvement of Wall Climbing Robot (물리적 해석을 통한 벽면 이동 로봇의 이동능력 개선)

  • Park, Ju-Hwan;Sin, Jae-Ung;Kim, Tae-Hwan;Seon, Min-Ju;Jeong, Myeong-Su;Kim, Sang-Hun
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2014.04a
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    • pp.908-911
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    • 2014
  • 본 논문은 진공을 이용한 흡착방식과 바퀴형 이동방식을 이용하고 환경 탐지용 센서를 부착한 벽면 이동형 로봇의 물리적 해석을 통한 이동 성능 개선에 관한 연구로서, 대형 구조물의 안전 검사 및 위험한 시설물의 보수 작업 등을 보조하기 위한 목적이 있다. 로봇의 무게에 따른 중력을 견딜 수 있는 강력한 진공흡착방식과 고성능 모터제어에 의한 바퀴 이동방식을 혼합하고 효율적으로 평형을 유지 또는 제어하기 위하여 로봇에 미치는 다양한 힘과 모멘트를 분석하고 수식화 하였으며 기존의 수직이동 속도를 개선하기 위한 로봇의 물리적 변수를 추출하여 변수와 이동력간의 관계를 고찰하였다.