• Steel and Composite Structures
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• 제48권4호
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• pp.429-441
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• 2023

This research presents an advanced finite element formulation for analyzing the vibratory behaviour of tapered composite shaft rotors, taking into account the impact of the draft angle on the stiffness of the composite shaft laminate. The vibration response of the shaft rotating around its axis is studied using both the finite element hierarchical method and the classical finite element formulation, based on the theory of transverse shear deformation, rotary inertia, gyroscopic effect, and coupling effect due to the stratification of the composite layers of the shaft. The study also includes the development of a program to calculate the Eigen frequencies and critical speeds of the system, and the obtained results are compared with those available in the literature. This research provides valuable insights into the vibratory behaviour of tapered composite shaft rotors and can be useful for designing and optimizing such structures in various industrial applications.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권9호
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• pp.39-49
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• 2007

본 연구에서는 수치해석을 통해 말뚝캡의 강성에 따른 거동차이를 분석하였다. 따라서 강성캡과 연성캡을 선정하여 상부교각과 하부군말뚝기초를 일체화하여 일련의 해석을 수행하였다. 해석 시 캡강성에 영향을 주는 캡의 탄성계수와 두께, 상부 교각길이, 지반반력, 그리고 말뚝직경 등을 고려하였다. 본 연구결과 군말뚝내 개별말뚝에 작용하는 하중은 말뚝캡의 강성에 크게 좌우되었으며 그 결과, 연성캡 해석결과는 강성캡에 비하여 수평하중과 휨모멘트가 상대적으로 크게 발생하므로 좀 더 보수적인 설계가 가능하리라 판단된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제46권2호
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• pp.18.1-18.13
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• 2021

Composite resins are the most commonly used dental restorative materials after minimally invasive dental procedures, and they offer an aesthetically pleasing appearance. An ideal composite restorative material should have wear properties similar to those of tooth tissues. Wear refers to the damaging, gradual loss or deformation of a material at solid surfaces. Depending on the mechanism of action, wear can be categorized as abrasive, adhesive, fatigue, or corrosive. Currently used composite resins cover a wide range of materials with diverse properties, offering dental clinicians multiple choices for anterior and posterior teeth. In order to improve the mechanical properties and the resistance to wear of composite materials, many types of monomers, silane coupling agents, and reinforcing fillers have been developed. Since resistance to wear is an important factor in determining the clinical success of composite resins, the purpose of this literature review was to define what constitutes wear. The discussion focuses on factors that contribute to the extent of wear as well as to the prevention of wear. Finally, the behavior of various types of existing composite materials such as nanohybrid, flowable, and computer-assisted design/computer-assisted manufacturing materials, was investigated, along with the factors that may cause or contribute to their wear.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.9-16
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• 2014

유체의 흐름과고체의 변형 및 파괴 현상이 어우러진 복잡한 자연 현상을 영상물로 만들어 내는 것은 각각의 물리 현상을 시뮬레이션 하는 기술들이 서로 상호작용할 수 있도록 결합되어야 가능하다. 본 논문에서는 질점-용수철 기반의 변형과 파괴가 가능한 물체와 격자 기반의유체가 서로 상호작용하는 시뮬레이션 기법을 제안한다. 이 기법은유체 간의 상호작용과 물체와 유체의 상호작용으로 나뉜다. 유체는 물과 연기로 구성되며 이들의 상호작용은 가변 밀도를 사용하는 기법과는 다르게 시뮬레이션을 두 단계로 나눠 진행한다. 먼저 유체 이류 이후의 경계 영역에 있는 물과 공기의 속도를 질량의 비율에 맞춰 혼합한다. 그리고 물의 프로젝션 과정에서 연기 영역을 Dirichlet 경계조건으로 설정하고 연기를 프로젝션 과정에서 물 영역을 Neumann 경계조건으로 설정하여 두 개의 문제로 분리한다. 유체를 독립적으로 풀기 때문에 상대적으로 높은 안정성을 기대할 수 있으며 프로젝션 과정에서 요구되는 셀의 개수가감소하여 수렴시키는데 필요한 계산 횟수가 줄어들어 효율적이다. 물체는 물과공기 모두 프로젝션을 할 때 기존의 강체와의 상호작용 기법과 유사하게 Neumann 경계조건으로 설정하지만 각 질점에 대하여 유체의 압력을 적분하기 때문에 유체의 움직임에 반응하는 변형과 파괴를 다룰 수 있다. 제안한 기법은 물리적으로 정밀한 결과를 제공하지는 않지만 영상 제작에서 필요한 다양한 시나리오의 시뮬레이션이 가능하며 논문에 제시된 다양한 결과는 이 기법이 효과적이라는 것을 보여준다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.103-110
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• 2016

가스계소화설비의 수요는 매해 증가하고 있으나, 늘어나는 수요에 대비한 시스템의 안전성 및 신뢰성등 소화성능에 필요한 안전대책이 미흡하여 사회적인 문제가 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가스 소화시스템의 사고발생 원인 중에서 가장 심각한 문제인 소화약제 저장용기에서 발생하는 압력누기는 화재진압의 성패를 좌우하는 중요한 요소로 시급한 대책이 요구되는 문제점로 판단하여 연구를 하였다. 새로 개발한 압력누기감시장치는 화재진압에 중요한 요소인 소화농도와 관련이 있는 저장용기의 약제확보상태와 압력 및 누기, 방출상태 등을 감시하는 장치로 $CO_2$와 HFC-23 시스템에 적용할 수 있도록 개발하였다. 즉, 압력누기감시장치를 가스소화설비에 적용하였을 때 발생할 수 있는 구조적 안전성 분석을 위하여 유체-구조연계해석을 통하여 안전성능을 검증하였다. 해석에 사용한 프로그램으로 전산유체해석은 Mentor Graphics사의 FloEFD 프로그램을 사용하였고, 구조해석 프로그램은 Dassault systems사의 ABAQUS를 사용하였다. 수치해석결과 $CO_2$용의 구조에서는 소성변형이 발생하지 않아 안전성을 확인하였으나 HFC-23용 감시장치에는 소성변형 및 이탈문제가 발생하여 설계수정과 3차례의 수치해석 조건을 수정하여 얻은 데이터를 기본으로 압력누기감시장치의 구조적인 안전성을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.35-41
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• 2017

The use of engineering plastics in automotive components is increasing with the trend towards improving the car strength and reducing weight. Among the different choices of materials, engineering plastic emerged as the necessary material for achieving lower costs, reduced weight and improved production efficiency. To produce the automotive parts, it is important to predict defect and validation of injection molding prior to design. Injection molding analysis and structural analysis are widely applied as a part of the design process when developing automotive parts. Injection molding analysis, in particular, involves a highly complicated mechanism that requires deep knowledge of polymer properties as well as an analytic approach different from that used for a general isotropic material when the molded material is used as a structural material. This is because the parts made of polymer have pre-stress factors such as intrinsic deformation and residual stress. The most important factors for injection molded plastic products are injection molding condition and cavity design, taking into account ease of molding, mass production and application. Despite optimal injection molding conditions and cavity design, however, glass fiber orientation is critically linked to strength reduction. The application of injection molding and structural coupled analysis provides a low-cost solution for product molding and structural validation, all prior to the actual molding. The purpose of this study involves the validation, pre-study, and solution of defect in injection-molded polymer automotive parts using the simulation software for injection molding and structural coupled analysis. Finally, this thesis provides validation of an injection molding and structural coupled analytic mechanism that can demonstrate the effect of glass fiber orientation on mechanical strength. Design improvement ideas for the injection molded product of PPS (Poly Phenylene Sulfide)+40% glass fiber are also suggested.

• Earthquakes and Structures
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• 제10권5호
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• pp.1143-1179
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• 2016

Offshore wind turbines are considered as a fundamental part to develop substantial, alternative energy sources. In this highly flexible structures, monopiles are usually used as support foundations. Since the monopiles are large diameter (3.5 to 7 m) deep foundations, they result in extremely stiff short monopiles where the slenderness (length to diameter) may range between 5 and 10. Consequently, their elastic deformation patterns under lateral loading differ from those of small diameter monopiles usually employed for supporting structures in offshore oil and gas industry. For this reason, design recommendations (API and DNV) are not appropriate for designing foundations for offshore wind turbine structures as they have been established on the basis of full-scale load tests on long, slender and flexible piles. Furthermore, as these facilities are very sensitive to rotations and dynamic changes in the soil-pile system, the accurate prediction of monopile head displacement and rotation constitutes a design criterion of paramount importance. In this paper, the Fourier Series Aided Finite Element Method (FSAFEM) is employed for the determination of static impedance functions of monopiles for OWT subjected to horizontal force and/or to an overturning moment, where a non-homogeneous soil profile has been considered. On the basis of an extensive parametric study, and in order to address the problem of head stiffness of short monopiles, approximate analytical formulae are obtained for lateral stiffness $K_L$, rotational stiffness $K_R$ and cross coupling stiffness $K_{LR}$ for both rough and smooth interfaces. Theses expressions which depend only on the values of the monopile slenderness $L/D_p$ rather than the relative soil/monopile rigidity $E_p/E_s$ usually found in the offshore platforms designing codes (DNV code for example) have been incorporated in the expressions of the OWT natural frequency of four wind farm sites. Excellent agreement has been found between the computed and the measured natural frequencies.

• 한국분말재료학회지
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• 제9권6호
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• pp.381-393
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• 2002

Recent developments in nanocrystalline and nanocomposite rare earth-transition metal magnets are reviewed and emphasis is placed on research work at IFW Dresden. Principal synthesis methods include high energy ball milling, melt spinning, mold casting and hydrogen assisted methods such as reactive milling and hydrogenation-disproportionation-desorption-recombination. These techniques are applied to NdFeB-, PrFeB- and SmCo-type systems with the aim to produce high remanence magnets with high coercivity. Concepts of maximizing the energy density in nanostructured magnets by either inducing a texture via anisotropic HDDR or hot deformation or enhancing the remanence via magnetic exchange coupling are evaluated. With respect to high temperature applications melt spun $Sm(Co_{0.74}Fe_{0.1}Cu_{0.12}Zr_{0.04})_{7.5}$ ribbons were prepared, which showed coercivities of up to 0.53 T at 50$0^{\circ}C$. Partially amorphous $Nd_{60}Fe_xCo_{30-x}Al_{10}(0{\leq}x{\leq}30)$ alloys were prepared by copper mold casting. The effect of transition metal content on the glass-forming ability and the magnetic properties was investigated. The $Nd_{60}Co_{30}Al_{10}$ alloy exhibits an amorphous structure shown by the corresponding diffraction pattern. A small substitution of Co by 2.5 at.% Fe results In the formation of Fe-rich crystallites embedded in the Nd-rich amorphous matrix. The Fe-rich crystallites show hard magnetic behaviour at room temperature with a coercivity value of about 0.4 T, relatively low saturation magnetization and a Curie temperature of 500 K.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제3권2호
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• pp.29-40
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• 1987

본문은 불포화토나 구석등에 이용할 수 있는 Cap-model을 필자들이 개발하고 있는 범용프로그램에 수음하여 FEM해석한 결과를 보인 것이다. Cap.model은 발표당시부터 그 유용성이 인정되고 있으나 입력데 필요한 토질매개변수와 그 확정이 어렵고 또한 해석방법이 알려져 있지 않는 상태에서 소프트 웨어 상태로 각 연구자에 의해 보존 되고 있다. 필자들은 이 모델을 이미 발표한 바 있는 범용 프로그램에 의해 상식적으로 연산할 수 있도록 하기 위하여 Cap-model의 알고리즘을 개발하여 이를 입력하므로써 Desai 등이 발표한 결과와 매우 근접한 결과를 얻었다. 아직은 정도면에서 좀더 보완을 요하지만 성취가능성이 보이고 있어 앞으로는 토질매개변수의 간 략화의 연구와 더불어 보다 더 완전한 범용프로그램의 완성을 기하고자 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권8호
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• pp.47-59
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• 2016

얕은 기초의 회전거동은 지진 시 상부 구조물의 지진하중을 줄이는 효과적인 방법으로 대두되고 있다. 그러나 회전거동의 메커니즘에 대한 이해부족과 항복거동으로 인한 지반변형 때문에 시공에 적용되지 못하고 있다. 본 연구에서는 원심모형실험을 이용한 수평반복하중 실험을 통해 세장비가 다른 시스템의 근입된 얕은 기초의 회전거동 특성을 평가하였다. 실험결과를 통해 기초의 회전거동으로 인한 하부지반면의 원형현상을 관찰하였으며, 이로 인해 기초의 최대 전도모멘트가 기초의 극한 모멘트 지지력과 같아지는 것을 알 수 있었다. 기초 저면에서 관측된 토압변화를 통해 항복거동으로 인한 수평거동과 회전거동의 연결(coupling)과 분리(decoupling)현상을 볼 수 있었다. 또한 기초의 회전각이 증가할수록 지반의 비선형성과 에너지 감쇠가 커짐을 알 수 있었고, 근입된 기초의 극한 모멘트 지지력이 지표면에 놓인 기초의 극한 모멘트 지지력보다 더 커지는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 기초의 회전거동을 이용한 내진 설계 시 보다 정확하고 적절한 기초의 극한 모멘트 지지력을 제시할 수 있을 것이라 판단된다.