• 제목/요약/키워드: 3-point bending

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실란처리된 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스/상전이된 칼슘포스페이트 복합체 골시멘트의 제조 및 특성평가 (Preparation and characterization of silanized-hydroxypropyl methylcellulose/phase transformed calcium phosphate composite bone cements)

  • 정나현;김동현;조훈상;윤석영
    • 한국결정성장학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.243-251
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    • 2016
  • 실란처리된 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스/상전이된 칼슘포스페이트 복합체 시멘트는 향상된 생체적합성을 가지는 주입이 가능한 골시멘트로서 제조 되었다. 복합체 시멘트의 고체상과 액체상으로서 상전이된 칼슘포스페이트와 실란처리된 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스의 결정구조 및 화학적 상태는 XRD 및 FT-IR에 의해 측정 되었고, 시멘트의 조작성 및 기계적 물성은 주입성 및 3점 굽힘 시험에 의해 측정하였다. 체외에서 진행된 골시멘트의 기계적 물성, XRD 및 SEM 결과는 골시멘트의 고유 기능으로서의 향상된 경화거동을 보였다. 또한 골시멘트의 세포독성 결과 향상된 생체적합성을 보였다. 따라서 이러한 주입이 가능한 시멘트는 생체의학 응용에 대한 칼슘포스페이트 시멘트로서 사용이 가능하리라 판단되어진다.

집중하중을 받는 일방향 보강 섬유 금속 적층판의 손상 개시 모델링 (Modeling of Damage Initiation in Singly Oriented Ply Fiber-Metal Laminate under Concentrated Loading Conditions)

  • 남현욱;변현중;정성욱;한경섭
    • Composites Research
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    • 제14권3호
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    • pp.42-50
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    • 2001
  • 본 연구에서는 집중하중을 받는 일방향 보강 섬유 금속 적층판의 손상 개시 모델을 연구하였다. 기존의 복합재료 적층판의 해석에 사용하는 일타 전단변형이론을 수정하여 섬유 금속 적층판의 하중 변위 관계를 구하였고, 유한 요소 해석을 통하여 응력을 계산한 다음 Tsai-Hill failure criterion과 Miser yield criterion을 사용하여 섬유층과 금속판의 파괴 지수를 계산하는 방법으로 섬유 금속 적층판의 손상 개시를 모델링하였다. 단순 인장과 원통형 굽힘 하중에서의 적층 각도에 따른 섬유 금속 적층판의 파괴 지수 분포를 통하여 해석의 타당성을 검증하였으며, 이를 바탕으로 집중하중을 받는 경우 섬유 방향에 따른 파괴 지수를 계산하였다. 계산된 파괴 지수를 손상 개시 하중과 비교하기 위하여 압입 시험을 수행하였다. 압입 시험은 섬유 방향의 영향을 보기 위하여 양단 고정인 경계 조건에서 수행하였다. 손상 개시 하중은 압입 선도의 앞 부분을 Hertz식을 이용하여 회귀 분석한 곡선이 실제 하중 곡선과 달라지는 점으로부터 결정하였다. 다양한 섬유 방향에 따른 압입 시험을 수행하였으며 각각의 손상 개시 하중을 파괴 지수와 비교하였다.

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여러 개의 파사드리거를 갖는 고층구조물에서 리거의 최적위치 (Optimum Rigger Locations for Highrise Braced Frames with Facade Riggers)

  • 정동조;육민혜;임병택;김석구
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.137-146
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    • 2007
  • 구조물의 거동에 대한 파사드리거의 보강 효과를 검토하고 파사드리거의 최적위치를 추정할 수 있는 수치해석방법이 제시되었다. 구조물 상부의 수평변위를 최소화할 수 있는 파사드리거의 최적위치는 파사드리거의 구속효과에 의한 수평변위 감소량을 극대화함으로서 구할 수 있으며 가새골조와 파사드리거의 휨강성과 전단강성에 의해 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 3가지 형태의 하중, 즉 등분포하중과 삼각분포하중 그리고 구조물 상단에 작용하는 집중하중이 고려되었다. 파사드리거의 최적위치는 무차원 강성변수 ${\omega}$${\beta}$의 함수로서 표현되었으며, 1개부터 4개의 파사드리거를 갖는 구조물을 대상으로 최적위치에 대한 도표를 작성하였다. 비록 본 연구에서 제시된 해석방법이 몇 가지의 가정을 기초로 유도되었으나 고층건물의 초기설계단계에서 파사드리거의 최적위치 결정을 위한 비교적 정확한 정보를 제공할 수 있다고 사료된다.

유한요소법과 샤피충격시험기에 의한 노치각도에 따른 나일론 열가소성 플라스틱 재료의 파괴특성 (Dynamic Fracture Properties of Nylon Thermoplastic Material Depending on Notch Angle with Charpy Impact Machine and Finite Element Method)

  • 박명균;이중원;김태옥
    • 한국가스학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 샤피충격시험은 동적하중 하에 있는 고분자 재료의 거동을 이해하는데 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 본 연구에서는 샤피충격시험장치에서 얻어지는 파단에너지를 사용하여 나일론 소재 샤피 시편의 노치각도에 따른 에너지 해방율을 구하는 방법을 제시하였다. 또한 샤피충격시험장치를 계장화하여 최대 하중과 파단 시까지 소요되는 에너지 등의 파손인자들을 산출하였다. 그리고 노치각도에 따른 동적파괴 인성치와 유한요소법을 사용하여 중앙집중 하중 하에서 사피 시편의 노치각도에 따른 응력분포를 산출하였다.

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Bond and fracture strength of metal-ceramic restorations formed by selective laser sintering

  • Bae, Eun-Jeong;Kim, Ji-Hwan;Kim, Woong-Chul;Kim, Hae-Young
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제6권4호
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    • pp.266-271
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    • 2014
  • PURPOSE. The purpose of this study was to compare the fracture strength of the metal and the bond strength in metal-ceramic restorations produced by selective laser sintering (SLS) and by conventional casting (CAST). MATERIALS AND METHODS. Non-precious alloy (StarLoy C, DeguDent, Hanau, Germany) was used in CAST group and metal powder (SP2, EOS GmbH, Munich, Germany) in SLS group. Metal specimens in the form of sheets ($25.0{\times}3.0{\times}0.5mm$) were produced in accordance with ISO 9693:1999 standards (n=30). To measure the bond strength, ceramic was fired on a metal specimen and then three-point bending test was performed. In addition, the metal fracture strength was measured by continuing the application of the load. The values were statistically analyzed by performing independent t-tests (${\alpha}=.05$). RESULTS. The mean bond strength of the SLS group (50.60 MPa) was higher than that of the CAST group (46.29 MPa), but there was no statistically significant difference. The metal fracture strength of the SLS group (1087.2 MPa) was lower than that of the CAST group (2399.1 MPa), and this difference was statistically significant. CONCLUSION. In conclusion the balling phenomenon and the gap formation of the SLS process may increase the metal-ceramic bond strength.

반복하중에 대한 웨브전이형 다이아그리드 노드의 구조적 특성 (Resistance of Web-Separated Diagrid Nodes Subjected to Cyclic Loading)

  • 김영주;정인용;주영규;김상대
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.257-266
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    • 2009
  • 다이아그리드 노드의 지진 및 바람에 의한 반복하중에 대한 구조성능을 해석적으로 평가하는 것은 용접특성의 반영이 어려워서 한계가 있다. 이 연구에서는 횡하중을 받는 다이아그리드 노드의 구조거동을 알아보기 위해 다이아그리드의 노드부를 축소한 모형을 이용해 실험을 수행했다. 실험체는 총 5개이며 실험의 변수는 각 부분의 용접방법, 측면스티프너와 가새 웨브의 겹침길이이다. 한쪽 대각가새에는 인장력을, 다른쪽 대각가새에는 압축력을 가하는 반복가력 실험을 수행하였다. 실험 결과 주요 파괴 원인은 축력과, 방향이 상이한 두 힘의 합력으로 인한 부가적 모멘트에 의한 작용으로 나타났다. 인장력에 의해서 가새 부재의 플랜지가 파단하였고, 압축력에 의해서 가새 플랜지의 국부좌굴이 일어났다. 또한 겹침길이와 용접타입은 초기 강성, 항복 내력 및 에너지 흡수능력에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

응집 요소를 사용한 균열 진전 유한요소 해석에서 응집 법칙의 영향에 대한 연구 (A Study on the Effect of Cohesive Laws on Finite Element Analysis of Crack Propagation Using Cohesive Elements)

  • 서형석;백형찬;김현규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권4호
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    • pp.401-407
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    • 2014
  • 본 논문에서는 3점 굽힘과 이중 외팔보 문제에 대하여 응집 요소를 사용한 유한요소 균열 진전해석을 수행하고 응집 법칙의 영향을 알아보았다. 응집 요소는 ABAQUS/Standard의 사용자 서브루틴(UEL)으로 구현하였으며 응집 법칙은 다항식 형태의 응집 트랙션-열림 변위의 관계식을 사용하였고 응집 법칙의 형상에 대한 영향을 알아 보기 위하여 다항식의 계수를 변화시켰다. 동일한 파손 에너지와 응집 강도를 갖지만 다른 형상의 응집 법칙에 대한 해석을 수행하고 변위-반력 곡선을 비교하여 균열 진전 거동의 변화를 알아보았다. 또한 요소 크기에 따른 균열 진전 해석 결과의 영향을 논의하였다.

기계, 조선산업 용접 및 사상공정 근로자의 작업복 착의실태와 착용감 및 동작성능 연구 (The Analysis on Work Clothes' Clothing Comfort and Wearer Mobility of Welding and Grinding Workers in the Machine and Shipbuilding Industries)

  • 박진아;박혜원;배현숙;김지관
    • 패션비즈니스
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    • 제15권2호
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    • pp.145-159
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    • 2011
  • The study aimed to analyze the status quo of manufacturing work environment and the work clothes' clothing comfort and wearer mobility of welding and grinding work processes in the machine and shipbuilding industries in South Korea. A questionnaire survey was conducted for the study, which consisted of questions about work clothes' clothing comfort and wearer mobility according to body parts. The findings derived from the research were: the high impact levels of work environment factors on welding and grinding work processes were noise, metal fragment, superheat, toxic gas, UV ray factors. Subject workers' assessment of work clothes' clothing pressures were in the levels between 3 (i.e. moderate) and 4 (i.e. comfortable) in a range of 5-point scale. The impact levels of wearer mobility factor were high on the work processes of welding and grinding in machine and grinding in shipbuilding. While welding process in shipbuilding showed a 'moderate' wearer mobility level and this was because its work postures were uncomfortable yet the rate of the motion change was low. The consideration to develop the work clothes specialized for certain work processes should include the materials' protecting performance from the hazardous work environment factors; and work clothes' designs that provides workers with maximized clothing comfort and wearer mobility for bending or tilting postures of upper, lower and lateral body parts defined in the study.

WC-9%Co와 SUJ2강의 접합특성에 미치는 열처리의 영향 (The Effect of Heat-treatment on Brazing Characteristics of WC-9%Co/SUJ2 Steel)

  • 정하윤;김종철;박경채
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제15권5호
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    • pp.56-63
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    • 1997
  • In The study, the bonding of WC-9%Co to SUJ2 steel using Ag-Cu-Zn-Cd insert metal has performed to investigate the bonding properties by heat-treatment. Bonding was brazed for 5-30min at 95$0^{\circ}C$, performed solution treatment for 5 min at 85$0^{\circ}C$ and sustained subsequently oil quenching. To investigate the effect of heat-treatment, tempering was executed at $600^{\circ}C$ for 30 min after oil quenching. Mechnical properties and chemical compositions on the brazed bonding interface were investigated by means of microstructural observation, 4-point bending test and EDS and XRD measurements. The results obtained were as follows. 1) The bonding strength of WC-9%Co/SUJ2 joints by Ag-Cu-Zn-Cd insert metal obtained about 78, 117 and 72MPa after brazing for 5, 20 and 30 min at 95$0^{\circ}C$. And the highest bonding strength obtained about 131MPa after brazing for10 min at 95$0^{\circ}C$ 2) Higher bonding strength of 288MPa was obtained in the joint that brazed for 10 min at 95$0^{\circ}C$, and carried out tempering for 30 min at $600^{\circ}C$ subsequently. 3) Fracture of joint brazed by Ag-Cu-Zn-Cd insert metal for 5, 10, 20 and 30 min created WC-9%Co/SUJ2 interface. The joint that brazed for 10 min at 95$0^{\circ}C$ and then tempered for 30 min at $600^{\circ}C$ was fractured at the site of WC-9%Co.

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집중하중을 받는 GFRP 보강근 경량콘크리트 슬래브의 거동 (Behaviour of Lightweight Concrete Slab Reinforced with GFRP Bars under Concentrated Load)

  • 손병락;김충호;장희석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.57-66
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    • 2015
  • 본 연구는 경량콘크리트와 GFRP 보강근을 휨보강근으로 사용하여 제작되는 GFRP 보강근 경량콘크리트 슬래브를 교량 슬래브 등에 활용해보기 위한 사전 연구로서, 기존의 철근 콘크리트 슬래브와 GFRP 보강근 경량콘크리트 슬래브의 휨 거동 차이점 분석에 초점을 두었다. 이를 위하여 일련의 슬래브 실험체들을 제작하고 3점 휨 실험 및 수치해석을 행하였다. 실험 결과, GFRP 보강근 경량콘크리트 슬래브 실험체는 GFRP 보강근의 과다보강으로 인하여 실험체 하부에 발생된 초기균열이 하중 재하면의 콘크리트 압축부까지 연결되면서 전단파괴되는 경향을 보였다. 그리고 철근 콘크리트로 제작된 슬래브 실험체에 비하여 무게는 72%이었으며 휨 실험에서의 파괴하중은 58%인 것으로 나타났다. 한편, midas FEA를 이용하여 행한 수치해석 과정은 실험에서 나타난 전단파괴 하중까지 잘 모사하였다. 그러나 GFRP 보강근의 인장강도 대신 탄성계수가 입력값으로 요구됨에 따라 가력되는 하중과 처짐은 실험에서 나타난 전단파괴 이후에도 계속하여 증가하는 경향을 보였다.