• Steel and Composite Structures
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• 제44권1호
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• pp.81-89
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• 2022

The purposes of the present work it to study the effect of shear deformation on the static post-buckling response of simply supported functionally graded (FGM) axisymmetric beams based on classical, first-order, and higher-order shear deformation theories. The behavior of postbuckling is introduced based on geometric nonlinearity. The material properties of functionally graded materials (FGM) are assumed to be graded in the thickness direction according to a simple power law distribution in terms of the volume fractions of the constituents. The equations of motion and the boundary conditions derived using Hamilton's principle. This article compares and addresses the efficiency, the applicability, and the limits of classical models, higher order models (CLT, FSDT, and HSDT) for the static post-buckling response of an asymmetrically simply supported FGM beam. The amplitude of the static post-buckling obtained a solving the nonlinear governing equations. The results showing the variation of the maximum post-buckling amplitude with the applied axial load presented, for different theory and different parameters of material and geometry. In conclusion: The shear effect found to have a significant contribution to the post-buckling behaviors of axisymmetric beams. As well as the classical beam theory CBT, underestimate the shear effect compared to higher order shear deformation theories HSDT.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제48권2호
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• pp.16.1-16.11
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• 2023

Objectives: The aim of this study was to evaluate the influence of peak kilovoltage (kVp) and a metal artifact reduction (MAR) tool on image quality and the diagnosis of vertical root fracture (VRF) in cone-beam computed tomography (CBCT). Materials and Methods: Twenty single-rooted human teeth filled with an intracanal metal post were divided into 2 groups: control (n = 10) and VRF (n = 10). Each tooth was placed into the socket of a dry mandible, and CBCT scans were acquired using a Picasso Trio varying the kVp (70, 80, 90, or 99), and the use of MAR (with or without). The examinations were assessed by 5 examiners for the diagnosis of VRF using a 5-point scale. A subjective evaluation of the expression of artifacts was done by comparing random axial images of the studied protocols. The results of the diagnoses were analyzed using 2-way analysis of variance and the Tukey post hoc test, the subjective evaluations were compared using the Friedman test, and intra-examiner reproducibility was evaluated using the weighted kappa test (α = 5%). Results: The kVp and MAR did not influence the diagnosis of VRF (p > 0.05). According to the subjective classification, the 99 kVp protocol with MAR demonstrated the least expression of artifacts, while the 70 kVp protocol without MAR led to the most artifacts. Conclusions: Protocols with higher kVp combined with MAR improved the image quality of CBCT examinations. However, those factors did not lead to an improvement in the diagnosis of VRF.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권2호
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• pp.179-194
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• 2022

The bending, buckling and free vibration responses of functionally graded material (FGM) beams are investigated semi-analytically by the scaled boundary finite element method (SBFEM) in this paper. In the concepts of the SBFEM, the dimension of computational domain can be reduced by one, therefore only the axial dimension of the beam is discretized using the higher order spectral element, which reduces the amount of calculation and greatly improves the calculation efficiency. The governing equation of FGM beams is derived in detail by the means of the principle of virtual work. Compared with the higher-order beam theory, fewer parameters and simpler control equations are used. And the governing equation is transformed into a first-order ordinary differential equation by introducing intermediate variables. Analytical solutions of the governing equation can be obtained by pade series expansion in the direction of thickness. Numerical example are compared with the numerical solutions provided by the previous researchers to verify the accuracy and applicability of the proposed method. The results show that the proposed formulations can quickly converge to the reference solutions by increasing the order of higher order spectral elements, and high accuracy can be achieved by using a small number of the elements. In addition, the influence of the structural sizes, material properties and boundary conditions on the mechanical behaviors of FG beams subjected to different load types is discussed.

• 대한치과교정학회지
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• 제53권4호
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• pp.241-253
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• 2023

Objective: To evaluate the following null hypothesis: the skeletal and dentoalveolar expansion patterns in the coronal and axial planes are not different with two different types of microimplant-assisted rapid palatal expansion (MARPE) systems. Methods: Pretreatment (T0) and post-MARPE (T1) cone-beam computed tomography (CBCT) images of 32 patients (14 males and 18 females; mean age, 19.37) were analyzed. We compared two different MARPE systems. One MARPE system included the maxillary first premolars, maxillary first molars, and four microimplants as anchors (U46 type, n = 16), while the other included only the maxillary first molars and microimplants as anchors (U6 type, n = 16). Results: In the molar region of the U6 and U46 groups, the transverse expansion at the midnasal, basal, alveolar, and dental levels was 2.64, 3.52, 4.46, and 6.32 mm and 2.17, 2.56, 2.73, and 5.71 mm, respectively. A significant difference was observed in the posterior alveolar-level expansion (p = 0.036) and posterior basal-bone-level expansion (p = 0.043) between the groups, with greater posterior skeletal and alveolar expansion in the U6 group. Conclusions: Compared with the U46 group, the U6 group showed greater posterior expansion at the alveolar and basal-bone levels, with an almost parallel split. Both groups showed a pyramidal expansion pattern in the coronal view.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.135-146
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• 2011

강구조물은 주로 도장에 의해 방식처리 되고 있지만, 장기간 사용함에 따라 강재표면에 부식손상이 발생하게 된다. 이러한 부식손상은 단면감소와 이로 인한 좌굴내하력을 저하시킬 우려가 있다. 현재 다양한 등단면형상과 지지조건에 대한 좌굴강도 추정식 및 설계식이 제안되어 있으나, 부식손상으로 인한 불규칙한 변단면 강부재의 축압축 좌굴강도 평가법은 아직 확립되어 있지 않다. 본 연구에서는 부식 손상된 가시설 강부재에서 절취한 강재시편의 축압축 좌굴실험을 실시하여, 부식강재의 좌굴강도 평가에 대한 기초적 연구를 수행하였다. 본 실험에서는 먼저 가시설 주형보의 웨브로부터 시편 지지길이를 200, 300, 400, 500, 600mm로 달리한 5종류 시편을 각각 2개씩 총 10개의 강재시편을 절취하고, 화학적 방법에 의해 녹을 제거하였다. 그리고 3차원 광학 스캐너를 이용하여 $1{\times}1mm$ 간격으로 표면형상을 측정하여, 각 시편의 잔존두께를 산출하였다. 그리고 10개의 부식 손상된 시편과 부식 손상되지 않은 무부식 시편 12개를 양단 완전고정지지 조건하에서 축압축 좌굴실험을 실시하여, 부식두께감소량 및 시편의 표면형상과 축압축 좌굴강도와의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 부식 손상정도에 상관없는 무부식 등단면 강재와 동일하게 좌굴강도를 평가할 수 있는 불규칙 변단면 부식강재의 폭방향평균 최소두께 또는 평균잔존두께와 표준편차의 차로 계산되는 유효두께를 적용하여 축압축 좌굴강도을 추정할 수 있음을 제안하였다. 또한 이러한 결과를 실무에도 적용할 수 있도록 실용적인 부식강재의 잔존두께 측정간격도 제시하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제41권2호
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• pp.87-97
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• 2011

안면비대칭의 원인은 다양하며, 비대칭적 성장은 상악골과 하악골의 길이나 각도로 평가되어지곤 한다. 하지만 하악 과두의 비대칭적인 위치나 형태 또한 비대칭의 표현에 영향을 줄 것으로 생각된다. 따라서 본 연구는 하악 과두가 안면비대칭의 표현형인 이부 편위에 영향을 주는지에 대해 알아보고자 하였다. 50명의 골격성 III급 부정교합자 중 4 mm 이상의 menton point deviation을 보이는 비대칭군 30명, 4 mm 이하의 menton point deviation을 보이며 뚜렷한 안면비대칭이 없는 20명을 대칭군으로 하여, 두개저에 대한 좌우 하악 과두의 근원심적, 전후방적 위치를 평가하고, axial 평면에서 장축을 설정해 하악 과두의 최대 크기와 coronal plane에 대한 각도를 평가하였으며, sigmoid notch 상방 하악 과두의 길이와 부피를 측정하였다. 대칭군은 좌우 하악 과두의 위치, 각도, 크기, 길이, 부피에 있어 통계적인 차이가 없었다. 비대칭군은 이부 편위측과 비편위측으로 나누어볼 때, 이부 편위에 따른 좌우 하악 과두의 위치와 angulation 에서 통계적 차이는 없었으나, 하악 과두의 크기, 길이 및 부피에서는 비편위측 값이 컸고, 이부 편위량이 클수록 좌우 크기, 길이의 차이 및 편위측에 대한 비편위측 하악 과두의 부피비가 컸다. 또한 편위측에 대한 비편위측 하악 과두의 부피비가 이부 편위의 정도를 가장 잘 설명해주는 특성이었다. 이상의 결과를 통해 하악 과두의 비대칭이 안면비대칭의 발현에 영향을 주며, 비편위측 하악 과두가 편위측에 비해 크고 길다는 것을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.892-899
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• 2002

콘크리트 휨 부재의 내하능력을 개선하는 방법들 중에서, 최근에 와서, 기존의 철근콘크리트 부재에서 사용하는 철근을 대신하여 섬유보강폴리머(FRP) 복합재료 층으로 보강한 콘크리트 부재에 관한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 휨을 받는 원형단면 FRP 콘크리트 부재의 거동을 예측하기 위한 해석모델에 중점을 두고 있다. FRP층과 내부에 충진된 콘크리트로 이루어진 부재의 응력 및 변형을 예측하기 위하여 층분할 단면해석 모델이 제시되었다. 콘크리트의 압축거동이 횡방향 팽창에 의존한다는 가정과 다축 압축 응력상태의 구성관계에 기초하여 FRP 층으로 둘러 쌓인 콘크리트의 응력변형률 관계를 정식화하였다. 고전적 적층이론에서, FRP 층의 거동은 2차원 적층의 면내거동의 응력-변형률 관계에 기초한 등 가직교재료특성에 기초하여 정식화하였다. 소개된 해석모델의 검증을 위하여 원형단면 FRP 콘크리트 휨 부재의 4점 실험과 비교한 결과, 본 모델은 부재의 모멘트-곡률 관계, 단면에서의 축방향 변형률뿐만 아니라 횡방향 변형률, 그리고 FRP 층으로 인한 콘크리트의 구속효과의 증진에 관한 거동 특성들을 잘 예측해 주었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.251-260
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• 2015

단부판 접합부는 다양한 형태로 보-기둥 모멘트 접합부에 적용되고 있다. 이러한 단부판 접합부는 단부판의 두께 및 길이, 고장력 볼트의 개수 및 직경, 고장력볼트의 게이지 거리, 고장력볼트의 지레작용력, 용접부의 치수 및 길이 등에 따라서 상이한 거동특성, 강성 및 강도, 에너지소산능력의 변화를 나타낸다. 따라서 이 연구는 단부판의 두께 변화에 따른 인장측에 체결된 고장력볼트의 지레작용력 및 축방향 인장강성을 파악하고, 단부판의 거동특성에 영향을 미치는 이러한 변수들을 예측하기 위한 해석모델을 제안하기 위하여 진행하였다. 이를 위하여 이 연구에서는 단부판의 두께만을 변수로 선택하여 비보강 확장단부판 접합부에 대한 3차원 비선형 유한요소해석을 수행하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.202-213
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• 1992

선체(船體)의 횡강도(橫强度) 부재(部材)를 설계(設計)하기 위해서는 필수적(必須的)으로 횡강도(橫强度) 해석(解析)을 수반(隨伴)하여야 하며 이에 따라 많은 작업(作業) 시간(時間) 및 계산(計算) 시간(時間)이 필요(必要)하게 된다. 선체(船體)의 횡강도(橫强度) 해석(解析)을 위해 종래(從來)에는 경사(傾斜) 처짐법을 이용(利用)한 해석적(解析的) 방법(方法)이 사용(使用)되어 왔지만 부재(部材)의 신축(伸縮)을 무시(無視)함에 따라 해(解)의 정도(精度)가 상당히 낮을 뿐아니라 층방정식(層方程式)을 표현(表現)하기가 까다로워 프로그램 구성(構成)이 어렵다. 또한 최근(最近) computer의 발달(發達)과 함께 급속도(急速度)로 발전(發展)하고 있는 유한요소법(有限要素法)을 이용(利用)하여 선체(船體)의 횡강도(橫强度) 해석(解析)을 수행(遂行)하고 있지만 아직도 구조(構造) 설계(設計) 및 최적(最適) 구조(構造) 설계(設計)를 수행(遂行)하기에는 계산(計算) 시간(時間)의 극복(克服)이 어려운 실정(實情)이다. 본(本) 연구(硏究)에서는 선체(船體)의 구조(構造) 해석(解析) 및 설계(設計)를 위해 bracket이 붙은 부분을 span point 개념(槪念)을 도입(導入)하여 처리(處理)하고, 기존(旣存)의 경사(傾斜) 처짐법에서 무시(無視)하였던 부재(部材)의 신축(伸縮)에 따른 축방향(軸方向)의 변위(變位)를 고려(考慮)하여 각 절점(節点)에서의 평형방정식(平衡方程式)으로만 해(解)를 구할 수 있도록 하고 matrix method와 결합(結合)하여 2차원(次元) 및 3차원(次元)에 대한 일반화(一般化) 경사(傾斜) 처짐법을 유도(誘導)하였으며 기존(旣存)의 경사(傾斜) 처짐법 및 유한요소법(有限要素法)과 계산(計算) 시간(時間) 및 정도(精度)를 비교하여 본(本) 해석(解析) 방법(方法)의 우수성(優秀性)을 입증(立證)하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권3호통권70호
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• pp.377-385
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• 2004

본 논문에서는 강판-콘크리트 벽체구조에 부착되는 기기를 지지하기 위하여 설치되는 지지대와 벽채와의 접합 성능을 파악하기 위하여 구조실험 및 유한요소해석을 수행하였다. 구조실험은 9개의 시험체를 제작하여 파괴모드 및 최대내력을 파악하였으며 유한요소해석모델을 작성하여 이를 실험결과와 비교 검증한 후 강판두께, 스터드 볼트 간격, 지지대의 위치 및 크기 등의 영향인자가 벽체 접합부의 거동 및 내력에 미치는 변화를 살펴보았다. 해석 시험체의 하중-변형의 관계로부터 시험체의 항복내력 및 최대내력을 정의 하였으며 향후 항복선 해석을 위한 토대를 마련하였다.