• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1261-1263
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• 2005

The micro permanent magnet(PM) type stewing motor preferred solution for many small electronics position determination devices since it is small in size. Thus, there are growing demands for PM type stepping motor that greater mechanical output, smaller size. But, the design of the it, having high performance and small size is very difficult because of its complex mechanical structure. This paper deals with a development of the newly structured micro PM type stepping motor with claw-poles. We introduced the small-sized PM type stepping motor that has new structure and analyzed the magnetic characteristic of it versus general type model using 3-D finite element analysis(FEA).

• 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.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권4호
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• pp.411-428
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• 2022

This paper presents the Campbell diagram analysis of the rotordynamic system using the full order model (FOM) and the reduced order model (ROM) techniques to determine the critical speeds, identify the stability and reduce the computational time. Due to the spin-speed-dependent matrices (e.g., centrifugal stiffening matrix), several model order reduction (MOR) techniques may be considered, such as the modal superposition (MS) method and the Krylov subspace-based MOR techniques (e.g., Ritz vector (RV), quasi-static Ritz vector (QSRV), multifrequency quasi-static Ritz vector (MQSRV), multifrequency/ multi-spin-speed quasi-static Ritz vector (MMQSRV) and the combined Ritz vector & modal superposition (RV+MS) methods). The proposed MMQSRV method in this study is extended from the MQSRV method by incorporating the rotational-speed-dependent stiffness matrices into the Krylov subspace during the MOR process. Thus, the objective of this note is to respond to the question of whether to use the MS method or the Krylov subspace-based MOR technique in establishing the Campbell diagram of the shaft-disc-blade assembly systems in three-dimensional (3D) finite element analysis (FEA). The Campbell diagrams produced by the FOM and various MOR methods are presented and discussed thoroughly by computing the norm of relative errors (ER). It is found that the RV and the MS methods are dominant at low and high rotating speeds, respectively. More precisely, as the spinning velocity becomes large, the calculated ER produced by the RV method is significantly increased; in contrast, the ER produced by the MS method is smaller and more consistent. From a computational point of view, the MORs have substantially reduced the time computing considerably compared to the FOM. Additionally, the verification of the 3D FE rotordynamic model is also provided and found to be in close agreement with the existing solutions.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권2호
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• pp.531-554
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• 2006

Oral implants must fulfill certain criteria arising from special demands of function, which include biocompatibility, adequate mechanical strength, optimum soft and hard tissue integration, and transmission of functional forces to bone within physiological limits. And one of the critical elements influencing the long-term uncompromise functioning of oral implants is load distribution at the implant- bone interface, Factors that affect the load transfer at the bone-implant interface include the type of loading, material properties of the implant and prosthesis, implant geometry, surface structure, quality and quantity of the surrounding bone, and nature of the bone-implant interface. To understand the biomechanical behavior of dental implants, validation of stress and strain measurements is required. The finite element analysis (FEA) has been applied to the dental implant field to predict stress distribution patterns in the implant-bone interface by comparison of various implant designs. This method offers the advantage of solving complex structural problems by dividing them into smaller and simpler interrelated sections by using mathematical techniques. The purpose of this study was to evaluate the stresses induced around the implants in bone using FEA, A 3D FEA computer software (SOLIDWORKS 2004, DASSO SYSTEM, France) was used for the analysis of clinical simulations. Two types (external and internal) of implants of 4.1 mm diameter, 12.0 mm length were buried in 4 types of bone modeled. Vertical and oblique forces of lOON were applied on the center of the abutment, and the values of von Mises equivalent stress at the implant-bone interface were computed. The results showed that von Mises stresses at the marginal. bone were higher under oblique load than under vertical load, and the stresses were higher at the lingual marginal bone than at the buccal marginal bone under oblique load. Under vertical and oblique load, the stress in type I, II, III bone was found to be the highest at the marginal bone and the lowest at the bone around apical portions of implant. Higher stresses occurred at the top of the crestal region and lower stresses occurred near the tip of the implant with greater thickness of the cortical shell while high stresses surrounded the fixture apex for type N. The stresses in the crestal region were higher in Model 2 than in Model 1, the stresses near the tip of the implant were higher in Model 1 than Model 2, and Model 2 showed more effective stress distribution than Model.

• 구강회복응용과학지
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• 제24권2호
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• pp.213-230
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• 2008

최근 치료기간의 단축과 심미성을 동시에 충족시키는 6전치를 설측에서 견인하는 레버암을 이용한 견인방법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 상악골의 고전적인 2가지 물성으로 구성된 유한 요소 모델 (단순모델)과 새로이 개발된 24가지 물성으로 구성된 모델 (복합모델)을 생성하여 상악 6전치를 후방 견인 시, 각 치아와 치주인대에 나타나는 초기 이동량과 응력분포를 분석하였다. 23세 성인 남자의 CT 촬영으로 얻은 DICOM 영상정보를 3차원 리버스 엔지니어링 컴퓨터영상프로그램 Mimics를 이용하여 상악골 및 상악 전치부의 3차원 입체영상모델로 재구성하여 finite element analysis (FEA) 모델을 완성하였다. 모델은 상악골, 상악 전치부 각 치아의 치주인대, lingual traction arm의 부분으로 구성되었다. 상악 6전치의 저항중심 부위를 지나도록 교합면에 대하여 평행하게 200g의 후방견인력을 적용한 후 나타나는 초기 이동량 및 응력 분포를 3차원 유한 요소법을 이용한 해석을 통해 비교하였다. 실험 결과 24가지 물성으로 구성된 복합모델이 2가지 물성으로 구성된 단순 모델에 비해 상악 중절치에서 보다 후방 이동되는 양상이 크게 나타났으며 수직적인 회전 양상 역시 크게 나타났다. 두 모델 모두 중절치와 측절치는 조절성 경사이동의 형태로 후방이동양이 견치보다 크게 나타났으나 견치는 이동량이 적은 대신 치근의 이동이 더 크게 나타났다. 수직적 이동양상에 있어 두 모델 모두 측절치와 견치의 접촉점을 중심으로 절치는 하방으로 견치는 상방으로 움직이는 회전양상을 나타났다. 응력의 비교에서는 단순 모델과 복합 모델에서 유사한 결과를 보였다. 비록 각기 다른 물성으로 인해 후방 이동량에서는 차이가 나타났으나 기본적인 치아의 이동양상은 두 모델에서 모두 같게 나타났다.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1185-1191
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• 2010

장기운영된 항공기에는 비행시간의 누적에 따라 다양한 피로균열이 발생하며 이는 운영상 안전성 및 가동률을 저하시키는 요인이 된다. 이의 해결을 위하여 피로임계위치(Fatigue critical location, FCL)에 대한 균열 진전 해석은 매우 중요하다. 그러나 이러한 장기 운영된 항공기의 경우, 균열 진전 해석에 필수적인 FCL에서의 응력 스펙트럼 획득은 거의 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 장기운영된 항공기 주익 구조물의 FCL에서의 균열 진전 해석을 수행하기 위하여, 먼저 주익 구조물에 대한 2차원 하드카피 형태의 도면으로부터 구축된 3차원 CAD 모델에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 또한 이러한 유한요소해석 결과 및 제한된 하중배수 자료를 기반으로 FCL에서의 전달함수와 응력 스펙트럼을 산출하였다. 상기 자료를 바탕으로 상용 균열 진전 해석 코드인 NASGRO를 이용하여 FCL에서의 균열진전해석을 수행하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.593-599
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• 2023

곡선부에는 차량-궤도의 하중불균형 등 다양한 요인에 의한 탈선의 위험이 내재 되어있어 도시철도에서는 탈선방지 가드레일을 설치, 운영하고 있다. 앵글형 탈선방지 가드레일은 가드앵글을 포함한 다양한 부품으로 구성되어 탈선을 방지하는 기능을 수행하는데 탈선이 발생하지 않더라도 구성품에서 다양한 손상이 발생하고 있어 지속적인 유지관리가 필요하다. 손상현황을 조사하여 손상 빈도가 높은 앵글형 탈선방지 가드레일의 구성품을 분류하였으며, 다양한 손상의 발생 조건 등을 조사하였다. 또한 손상원인을 공학적으로 분석하고자 정밀 3차원 수치모델을 이용한 수치해석을 수행하였다. 수치해석은 열차의 탈선하중을 해석적으로 모사하고자 정적상태의 극한하중조건으로 적용하였으며, 앵글형 탈선방지 가드레일, 레일, 차륜의 실제도면을 이용하여 모델링하였다. 손상현황조사와 수치해석 결과를 비교 분석하여 구성품의 손상에 대하여 공학적으로 규명하고자 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권10호
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• pp.45-51
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• 2021

본 논문에서는 농업용 전기차의 경량성과 생산의 효율성을 개선하기 위한 전면부의 진공성형 방식의 3차원 설계 방법을 제안한다. 농업용 전기차는 충돌에 대비한 재질의 강도적인 측면에서 다소 자유로움을 가지지만, 경량성 및 생산의 효율성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 레이저 가공, 절곡, 도장 등의 복잡한 가공 공정을 대체할 수 있는 진공성형 설계 방법을 제안한다. 전기차 전면부의 3차원 설계 및 진공성형 금형 기술 개발을 통하여 제품의 안정성과 생산성 및 편의성을 향상시키는 것이 연구의 주요 목적이다. 연구는 CATIA를 이용한 모델링, ABAQUS를 이용한 구조 안정성 해석, 시제품 제작 및 3D Scan을 이용한 치수 확인 및 실제 전기차 사용환경에서의 실제 주행시험의 순으로 진행되었다. 본 연구를 통하여 전기자 전면부 진공성형 방식의 타당성이 검증되었으며 이 결과는 농업용 전기차의 생산자 및 농업 종사자들에게 널리 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.95-102
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• 2014

이 논문에서는 경계반력법을 이용한 비선형 지반-구조물 상호작용 해석을 위해 LS-DYNA나 MIDAS/Civil 등의 유한요소해석 프로그램과 연계하는 방법을 제시하였다. 경계반력법 적용시 유한요소프로그램에서 구조물과 지반은 선형 또는 비선형 유한요소를 이용하여 모델링하였다. 유한요소의 해석모델 외부의 무한영역으로 전달되는 탄성파를 최대한 흡수하기위해 유한요소 모델의 외측에 LS-DYNA의 경우에는 PML(Perfectly Matched Layer) 요소를, MIDAS/Civil의 경우에는 점성감쇠-스프링 요소를 적용하였다. 비선형 유한요소는 구조물영역에만 적용되는 것으로 가정하였다. 이 연구에서는 입사지진파에 의한 경계반력은 KIESSI-3D 프로그램을 이용하여 계산하였다. 선형 지반-구조물 상호작용 문제에 대해 일반적인 KIESSI-3D의 해석결과와 BRM해석결과를 비교하여 제시된 방법의 효율성을 제시하였다. 또한 수치적 비교를 통해 비선형 구조에 대해 보수적인 응답을 보이는 선형 SSI문제에 대하여 얻은 경계반력이 비선형 지반-구조물 상호작용해석에 효과적으로 적용 가능함을 알 수 있었다.