• 대한치과교정학회지
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• 제36권3호
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• pp.178-187
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• 2006

본 연구는 고정원 보강을 위하여 사용하는 교정용 미니임플랜트의 직경 및 식립각도에 따른 응력 분포 양상을 알아보기 위하여 시행되었다. 미니임플랜트의 직경 및 피질골 표면에 대한 식립각도에 따른 응력 분포 양상을 관찰하기 위하여 $15{\times}15{\times}20mm^3$의 육면체에서 식립되는 피질골의 두께를 1.0 mm로 하였으며, 미니임플랜트의 길이를 8.0 mm로 고정하고 직경은 1.2 mm, 1.6 mm와 2.0 mm, 식립각도는 피질골 표면에 대해 $90^{\circ},\;75^{\circ},\;60^{\circ},\;45^{\circ}$ 및 $30^{\circ}$인 3차원 유한요소 모델로 제작한 다음, 미니임플랜트 두부중심에 각도 변화 평면에 대하여 수직 방향으로 200 gm의 수평력을 가하여 응력 분포 양상과 크기를 3차원 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 비교하였다. 골에 나타나는 최대 응력은, 식립각도와 무관하게 미니임플랜트의 직경이 증가할수록 응력이 감소하였고, 대부분의 응력이 피질골에서 흡수되었다. 또한 미니임플랜트의 직경이 증가하고 식립각도가 감소함에 따라 피질골과 접촉면적이 유의성 있게 증가하였으나, 피질골에 나타나는 최대응력은 식립각도 보다 피질골 표면과 접촉하는 미니임플랜트 위치가 더 유의한 연관성을 가졌다. 이상의 결과는 미니임플랜트 사용 시 골내 응력 분포는 식립각도의 감소보다는 미니임플랜트 직경 증가와 미니임플랜트와 피질골 표면의 접촉위치가 미니임플랜트의 유지 및 안정성에 영향을 주므로 미니임플랜트의 식립 시 이에 대한 고려가 필요할 것으로 생각된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.285-292
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• 2012

일반적으로 콘크리트 구조물은 보와 기둥이 서로 강결되어 있으며, 이러한 경우 강진에 의해 연결부에서 심각한 손상이 발생할 수 있다. 이를 저감시키면서 내진성능을 향상시키기 위한 다양한 연결 형태가 연구되어지고 있다. 그 한 예로 연결부에서의 회전을 허용하는 연결형식이 있으며 보나 기둥, 그리고 전단벽에 응용되고 있다. 이러한 회전형 구조요소들은 횡방향 거동시 비선형 힘-변위 관계를 나타내는데, 그 원인은 연결부의 회전으로 인한 접촉면의 깊이(contact depth)가 줄어듦과 동시에 요소의 각 단면에서의 응력이 비선형적으로 분포되는 탄성힌지 구간이 존재하기 때문이다. 이 연구에서는 축방향 하중(공칭강도의 5%와 10%)과 경계조건(양단구속 형식, 캔틸레버 형식), 세장비(L/d = 5, 7, 10) 등의 변수를 고려한 유한요소해석을 통해 회전형 기둥의 탄성힌지 구간 또는 길이를 분석하였다. 그 결과 이 세가지 변수는 탄성힌지길이 변화에는 직접적인 영향을 주지 않았으며 다만 접촉면의 깊이에 의해 지배됨을 알 수 있었다. 이 탄성힌지길이는 opening state부터 발생하기 시작하여 rocking point까지(pre-rocking 구간) 증가하였으나 그 이후(post-rocking 구간)에서는 일정한 값을 보였다. 탄성힌지길이에 대한 유한요소해석 결과를 이론적 예측식인 반무한모델(half space model)의 결과와 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.161-166
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• 2010

본 논문에서는 시일 설치면에서의 마멸발생기구를 정확하게 조사하기 위한 연구의 일환으로 미세입자가 시일과 스틸면 사이에 존재하는 경우의 접촉문제를 비선형문제해석 프로그램인 MARC를 사용하여 해석하였다. 이 결과, 시일의 재질은 스틸면에서의 응력분포와 변형형상에 아주 큰 영향을 미쳤다. 특히, PTFE와 같이 탄성계수가 높은 시일인 경우에 스틸 표면은 국부적으로 항복상태에 도달할 뿐만 아니라 시일을 제거한 후에도 영구변형과 함께 상당한 크기의 압축/인장 잔류응력이 존재하였다. 따라서, 시일과 스틸면 사이에 경질입자가 존재할 경우에는 연삭마멸과 함께 피로마멸이 발생할 수 있음을 확인하였으며, 다양한 설계변수에 대한 추가연구가 요구된다.

• Composites Research
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• 제18권6호
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• pp.9-18
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• 2005

복합재료가 항공기 구조물 및 기계부품 등에 폭 넓게 적용됨에 따라, 복합재료 구조물에서 가장 취약한 복합재료 체결부의 설계는 매우 중요한 연구 분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 기계적으로 체결이 된 단일 및 다중 핀 하중을 받는 복합재료 평판에서 응력분포에 대한 해석적인 연구를 수행하였다. 또한, 기계적체결부인 핀과 구멍간에서 접촉 문제를 다루기 위하여 접촉응력해석을 이용한 유한요소 모델이 사용되었으며, 응력분포를 정량적으로 비교하기 위하여 무차원화한 응력집중계수를 이용하였다. 단일 핀 하중을 받는 경우에 대하여 적층순서, 원공의 지름에 대한 평판 폭의 비 (W/D ratio), 원공의 지름에 대한 끝단에서 원공까지의 길이의 비 (En ratio), 마찰계수, 와셔의 조임력 등에 대한 영향을 알아보았으며, 다중 핀 하중을 받는 경우에 응력집중계수를 이용하여 핀의 개수, 피치, 열의 개수, 열 간격 및 원공의 배치형상의 영향에 대하여 알아보았다. 단일 핀 하중을 받는 경우에 대한 결과로부터, DBLT (Double-Bias-Longitudinal Transverse) 복합재료 평판에서 응력이 가장 민감하게 나타나는 것을 알 수 있었고, 원공의 지름에 대한 평판 폭의 비와끝단에서 원공까지의 길이의 비에 따른 응력의 변화가 민감하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 다중핀 하중을 받는 경우에 대한 응력해석의 결과로부터, 원공이 2열로 배치된 복합재료 평판에서 응력집중현상이 가장 적게 일어나는 것을 확인하였다. 이러한 해석을 통하여, 체결부에서 나타나는 응력분포로부터 복합재료 평판에서의 파손형태를 예측할 수 있다.

• Computers and Concrete
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• 제11권5호
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• pp.475-492
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• 2013

Since the beginning of the 90 s, depending on the growth of the industrial sector in Turkey, factory constructions have been increased. The cost of precast concrete buildings is lower than the steel ones for this reason the precast structural systems are used more. Precast concrete structural elements are mostly as strong as not to have damage in the earthquake but weakness of connections between elements causes unexpected damages of structure during earthquake. When looking at the previous researches, it can be seen that there is a lack of studies about socket type base connections although there were many experimental and analytical studies about the connections of precast structural elements. The aim of this study is to investigate the stress transfer mechanism between column and the socket base wall with finite element method. For the finite element analysis ANSYS software was used. A finite element model was created which is the simulation of experimental research executed by Canha et al. (2009) under vertical and horizontal forces. Results of experimental research and finite element analysis were compared to create a successful simulation of experimental program. After determining the acceptable parameters, models of socket bases were created. Model dimensions were chosen according to square section column sizes 400, 450, 500, 550 and 600 mm which were mostly used in industrial buildings. As a result of this study, stress distribution at center section of the socket base models were observed and it is found that stress distribution affects triangular at the half of socket bottom and top.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권5호
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• pp.475-486
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• 2023

Ballast particles have an irregular shape and are discrete in nature. Due to the discrete nature of ballast, it exhibits complex mechanical behaviour under loading conditions. The discrete element method (DEM) can model the behaviour of discrete particles under a multitude of loading conditions. DEM is used in this paper to simulate a series of three-dimensional direct shear tests in order to investigate the shear behaviour of railway ballast and its interaction at the microscopic level. Particle flow code in three dimension (PFC3D) models the irregular shape of ballast particles as clump particles. To investigate the influence of particle size distribution (PSD), real PSD of Indian railway ballast specification IRS:GE:1:2004, China high-speed rail (HSR) and French rail specifications are generated. PFC3D built-in linear contact model is used to simulate the interaction of ballast particles under various normal stresses, shearing rate and shear box sizes. The results indicate how shear resistance and volumetric changes in ballast assembly are affected by normal stress, shearing rate, PSD and shear box size. In addition to macroscopic behaviour, DEM represents the microscopic behaviour of ballast particles in the form of particle displacement at different stages of the shearing process.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.555-561
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• 2024

This paper derives material properties of steel bars that simulate the distribution of stress and strain of prestressed tendons used in Prestressed concrete(PSC) girders and presents an optimal material model. ABAQUS software was used to establish the 3D solid model of the PSC girder and strand wire rope for a PS(Prestressed) tendon. Then the model of steel wire rope was imported into the Isight interface plugin directly through the ABAQUS and the Data Matching. In ABAQUS, the contact pairs were established, the models were meshed, the constraints were applied to solve the finite element model and an axial tension of 0.5m/s was loaded to analyze the stress and deformation distributions in the normal working range of the PS strand wire rope. In Data Matching, classical experimental data is fitted to the optimal material properties through finite element analysis and multi-objective optimization. The results show that the steel bar with optimal material properties presents a similar linear area and stress distribution with the PS tendon.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.136-140
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• 2000

It is desirable to predict springback quantitatively and accurately for the tool and process design in sheet stamping operations, however, it is blown very difficult. The result of springback analysis by the finite element method is sensitively influenced by numerical factors such as blank element size, number of integration point, punch velocity, contact algorithm etc. In the present work, a parametric study by Taguchi method is performed in order to evaluate the influence of numerical factors on springback Quantitatively and to obtain the combination of numerical factors which yields the best approximation to experimental data. Since springback is determined by the residual stress after forming process, it is important to evaluate stress distribution accurately. The oscillation in the time history curve of stress obtained by explicit FEM says that the stress solution at termination time is in very unstable state. Therefore, a variability study is also carried out in this study in order to assess the stability of implicit springback analysis starting from the stress solution by explicit forming simulation. The 2D draw bending process, one of the NUMISHEET '93 benchmark problems, is adopted as an application model.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.43.2-43.2
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• 2011

Wind turbine pitch/yaw bearings are relatively big and have different operating conditions like very heavy load to support compared with widely used industrial bearings. Once pitch/yaw bearings failed, according to their special surroundings, serious damages like higher repair costs and additional costs by stopped electricity generation are occur. Therefore, pitch/yaw bearings must be designed to have enough strength and fatigue life under actual operating conditions. In this study, with finite element analysis, it was investigated that stress distribution between rolling elements and raceway and comparatively analyzed using widely used guideline (NREL DG03). Design parameters of wind turbine pitch/yaw bearings are also analyzed, and it could be used as reference for the large bearing design field.

• 구강회복응용과학지
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• 제24권4호
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• pp.317-324
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• 2008

이 논문의 목적은 전부주조관에서 교합점의 위치와 교합력의 방향이 합착용 시멘트층 내의 응력에 미치는 영향에 대해서 알아보는 것이다. 하악 제 1대구치상에서 서로 다른 9 개의 교합점과 3가지 교합력 방향을 가진 27가지 조합의 유한요소 모델을 상정하였다. 금관의 소재는 제 3형 금합금이고, 변연의 형태는 chamfer이다. 합착용 시멘트로는 전 층에서 균일하게 $70{\mu}m$의 두께를 가지는 글라스 아이오노머 시멘트가 사용되었다. 금관에는 100N의 하중을 적용하였다. 협측과 설측 변연의 근접도에 따라서 시멘트층 내 응력은 다른 양상을 나타내었다. 협측은 변연으로부터 약 0.5 mm, 설측은 변연으로부터 약 1 mm 내측에서 최대 응력 값을 가졌다. 하중 방향이 치축에 대해 경사가 클수록, 하중점이 교두첨에 근접해 있을수록 더 큰 응력이 발생하였다.