• 한국항공우주학회지
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• 제45권12호
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• pp.1013-1020
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• 2017

본 연구에서는 굽힘 하중을 받는 복합재료 적층판에 대한 파손 강도를 예측하기 위하여 2D 변형률 기반의 파손 이론을 적용한 유한요소 해석을 수행하였다. 복합재료 적층판 내각 층의 파손 모드에 따른 강성저하를 고려하기 위해 점진적 파손 해석 방법을 적용하였다. 크로스 플라이와 준등방성 복합재 적층판에 대하여 3점 굽힘 시험을 수행하였다. 최대응력 이론, 최대 변형률 이론, 그리고 Tsai-Wu 파손 이론을 적용한 유한요소 해석을 수행하였다. 시험 및 파손 이론에 따른 해석 결과 비교를 통하여 2D 변형률 파손 이론의 정확성을 검증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.1219-1226
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• 2017

This paper presents the hybrid stepping machine for linear oscillating generators. The focus of the work is the suggestion of the improved model through the comparison of proposed models ; new flux concentrating PMs mover of the hybrid stepping generator is proposed based on the symmetrical and non-symmetrical stator cores of the surface mounted PMs mover, and non-slanted PMs and slanted PMs of the flux concentrating PMs mover. It is achieved using equivalent magnetic circuit considering leakage elements. Finally, this study suggests new hybrid stepping structure of linear oscillating generator.

• International Journal of CAD/CAM
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• 제9권1호
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• pp.121-128
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• 2010

The purpose of this study is to clarify the mechanical behavior of human lumbar vertebrae (L3/L4) with and without fusion bone under physiological axial compression. The author has developed the program code to build the patient specific three-dimensional geometric model from the computed tomography (CT) images. The developed three-dimensional model provides the necessary information to the physicians and surgeons to visually interact with the model and if needed, plan the way of surgery in advance. The processed data of the model is versatile and compatible with the commercial computer aided design (CAD), finite element analysis (FEA) software and rapid prototyping technology. The actual physical model is manufactured using rapid prototyping technique to confirm the executable competence of the processed data from the developed program code. The patient specific model of L3/L4 vertebrae is analyzed under compressive loading condition by the FEA approach. By varying the spacer position and fusion bone with and without pedicle instrumentation, simulations were carried out to find the increasing axial stiffness so as to ensure the success of fusion technique. The finding was helpful in positioning the fusion bone graft and to predict the mechanical stress and deformation of body organ indicating the critical section.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.205-210
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• 2001

In this work, virtual material characterization of 3D orthogonal woven composites is performed to predict the elastic properties by a full scale FEA. To model the complex geometry of 3D orthogonal woven composites, an accurate unit structure is first prepared. The unit structure includes warp yarns, filler yarns, stuffer yams and resin regions and reveals the geometrical characteristics. For this virtual experiments by using finite element analysis, parallel multifrontal solver is utilized and the computed elastic properties are compared to available experimental results and the other analytical results. It is founded that a good agreement between material properties obtained from virtual characterization and experimental results. Using the method of this virtual material characterization, the effects of inconsistent filler yarn distribution on the in-plane shear modulus and filler yarn waviness on the transverse Young's modulus are investigated. Especially, the stiffness knockdown of 3D woven composite structures is simulated by virtual characterization. Considering these results, the virtual material characterization of composite materials can be used for designing the 3D complex composite structures and may supplement the actual experiments.

• 대한치과보철학회지
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• 제45권5호
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• pp.633-643
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• 2007

Statement of problem: Recently there are on an increasing trend of using implants-especially in edentulous mandible of severly alveolar bone recessed. Purpose: The aim of this study was to analyze the displacement and stress distribution of various mandibular implant-retained overdenture models supported by two implants in interforaminal region under the occlusion scheme load. Material and method: FEA models were made by the 3D scanning of the edentulous mandibular dentiform. The three models were named as Model M1, M2, and M3 accord ing to the position of implants: M1, Lt. incisor area, M2, Canine area, and M3, 1st Premolar area. Inter-implant angulation model was named as M4. Conventional complete denture was named M5 and used as a control group. Ball implant and Gold matrice were used as a retentive anchors. The occlusion type loads were applied horizontally over each tooth. Results: 1. In mandibular implant retained overdenture Canine Protected Occlusion type load resulted in higher levels of stress to the implants and female matrices than other types of loads. 2. The overdenture model M1, with implants in lateral incisor areas resulted in lower stress concentration to the implants and female matrices than other models. 3. In mandibular implant retained overdenture the stresses of the implant and female matrice were lower in mesially inclined implant than these of parallel installed implant. Conclusion: Lateral incisor areas could be the best site for the implants in mandibular implant-retained overdenture. The mandibular implant retained overdenture models mentioned above showed to the lowest stress to the implants and female matrices.

• 대한심미치과학회지
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• 제27권2호
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• pp.75-81
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• 2018

본 연구의 목적은 기존의 다른 포스트-코어 재료와의 유한요소분석(FEA)의 비교를 통한 치과용 포스트-코어 재료로서의 고성능 폴리머 PEKK의 생체역학 및 장기 안전성을 평가하는 데 있다. 상악 중절치를 모델링 하였으며, 구개 표면에서 치아의 장축에 $45^{\circ}$의 각도로 50N의 반복 하중을 가했다. 전통적으로 사용 된 포스트 코어 재료와 비교하기 위해 3가지 재료 (금, 유리 섬유 및 PEKK)를 시뮬레이션하여 결과를 상호 비교 해 보았다. 상아질보다 낮은 탄성 계수를 갖는 PEKK는 종래의 포스트 코어 재료보다 비교적 치근에 유리한 응력 분포를 보여 주었다. 그러나, PEKK 포스트-코어 시스템은 금속 또는 유리 섬유 포스트-코어 시스템보다 장기간의 반복하중에 대해 타락 및 크라운 파손의 가능성이 더 높을 가능성이 있다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제13권6호
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• pp.396-407
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• 2021

PURPOSE. Zirconia has exceptional biocompatibility and good mechanical properties in clinical situations. However, finite element analysis (FEA) studies on the biomechanical stability of two-piece zirconia implant systems are limited. Therefore, the aim of this study was to compare the biomechanical properties of the two-piece zirconia and titanium implants using FEA. MATERIALS AND METHODS. Two groups of finite element (FE) models, the zirconia (Zircon) and titanium (Titan) models, were generated for the exam. Oblique (175 N) and vertical (175 N) loads were applied to the FE model generated for FEA simulation, and the stress levels and distributions were investigated. RESULTS. In oblique loading, von Mises stress values were the highest in the abutment of the Zircon model. The von Mises stress values of the Titan model for the abutment screw and implant fixture were slightly higher than those of the Zircon model. Minimum principal stress in the cortical bone was higher in the Titan model than Zircon model under oblique and vertical loading. Under both vertical and oblique loads, stress concentrations in the implant components and bone occurred in the same area. Because the material itself has high stiffness and elastic modulus, the Zircon model exhibited a higher von Mises stress value in the abutments than the Titan model, but at a level lower than the fracture strength of the material. CONCLUSION. Owing to the good esthetics and stress controllability of the Zircon model, it can be considered for clinical use.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.479-487
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• 2023

최근 지구 온난화의 영향으로 태풍의 파괴력이 증가함에 따라 부유식 해상풍력발전기의 막대한 유실과 붕괴에 대한 우려가 깊어지고 있다. 부유식 해상풍력발전기의 안전한 운영을 위해 새로운 형태의 탈착형 계류 시스템 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서 고려한 새로운 반잠수식 계류 풀리는 기존의 탈착형 계류 장치에 비해 계류 라인으로 부유식 해상풍력 터빈을 보다 쉽게 탈부착할 수 있도록 고안되었다. 8MW급 부유식 해상풍력발전기에 적용 가능한 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 검토하기 위해 3D 프린터를 이용하여 축소구조모형을 제작하고, 이 모형에 대한 구조시험을 수행하였다. 축소 모형의 구조시험을 위해 3D 프린팅에 사용된 ABS 소재의 인장 시편을 제작하고 인장시험을 수행하여 소재의 물성을 평가하였다. 인장시험에서 얻은 재료 특성과 축소모형 구조 시험과 동일한 하중 및 경계 조건을 적용하여 반잠수식 계류 풀리의 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 반잠수식 계류 풀리의 구조적 취약 부분을 검토하였다. 반잠수식 계류 풀리의 주요 하중조건을 고려하여 구조모형시험을 수행하였으며, 재료의 최대인장응력 이상이 발생하는 위치에 대해 유한요소해석과 시험 결과를 비교하였다. 유한요소해석과 모형시험의 결과로부터 작동조건에서는 Body와 Wheel의 연결부 구조가 취약한 것으로 파악되었고, 계류조건에서는 Body와 Chain stopper의 연결부 구조가 취약한 것으로 검토되었다. 축소모형 구조시험에서 나타난 SMP의 구조 취약부는 구조해석의 결과와 일치하는 것으로 나타났다. 연구 결과를 통해 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 실험적으로 검증할 수 있었다. 또한, 본 연구 결과는 상세설계 단계에서 반잠수식 계류 풀리의 구조 강도를 향상시키는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제9권3호
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• pp.56-61
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• 2010

Recently, UV pulse laser is widely used in micro machining of the research, development and industry field of IT, NT and BT products because the laser short wavelength provides not only micro drilling, micro cutting and micro grooving which has a very fine line width, but also high absorption coefficient which allows a lot of type of materials to be machined more easily. To analyze the dynamic deformation during a very short processing time, which is nearly about several tens nanoseconds, the commercial Finite Element Analysis (FEA) code, LS-DYNA 3D, was employed for the computitional simulation of the UV laser micro machining behavior for thin copper material in this paper. A finite element model considering high strain rate effect is especially suggested to investigate the micro phenomena which are only dominated by mechanically pressure impact in disregard of thermally heat transfer. From these computational results, some of dynamic deformation behaviors such as dent deformation shapes, strains and stresses distributions were observed and compared with previous experimental works. These will help us to understand micro interaction between UV laser beam and material.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권1호
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• pp.28-34
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• 2017

유한요소해석을 이용하여 이물질이 고무 오링과 구조물에 미치는 영향과 성능을 연구했다. 오래전부터 2D 해석을 이용하여 초탄성 오링을 연구해왔다. 오링 설계 시, 접촉응력은 중요한 설계 요소이다. 접촉 응력이 가해진 압력보다 낮으면 누수, 진동, 소음, 출력 저하의 원인이 된다. 이 연구에서는 초탄성 오링을 2D와 3D로 해석하고 결과를 비교한다. 2D와 3D의 접촉 응력 결과는 거의 비슷하게 나타난다. 이물질이 있는 오링은 3D로 모델링해야하는데 모든 방향의 접촉 응력을 고려해야하기 때문이다. 3D 해석에서 간극을 달리하여 10가지 경우로 나누어 이물질이 오링과 구조물에 미치는 영향을 확인했다. 또한 접촉 응력이 가해진 압력보다 높은지 확인하였다. 따라서, 이물질이 포함된 오링은 3D 모델로 해석되어야하며 이러한 결과는 오링 설계에 포함된다.