임상에서 다양하게 사용되는 Multiloop Edgewise Arch Wire(MEAW)는 구치부 치아의 치축 직립을 위해 II급 고무줄이나 수직고무줄과 함께 사용된다. 이때 tip back bend의 정도는 각 환자의 구치치축의 근심경사의 정도에 따라 가감이 결정되나 이 장치가 실제 치근막에서 어떤 효과를 나타내는지 정확히 알려진 바는 없다. 이에 저자는 MEAW의 역학적 효과를 알아보기 위해 tip back bend의 정도를 변화시킨 후 II급 고무줄, 수직고무줄을 적용시켜 유한요소법을 통해 치근막에서 발생되는 응력의 분포와 크기를 정량적으로 비교, 관찰하여 장치의 역계를 이해하고 치료효과를 예측해 보고자 실험을 고안하였다. 발치나 교정치료의 경험이 없는 25세 남자 정상교합자를 대상으로 컴퓨터 단층촬영을 시행하여 얻은 방사선필림을 기초로 하여 유한요소 상악치아모델과, 치근막모델을 제작하였으며 여기에 beam element로 제작된 MEAW의 tip back bend를 5도, 10도, 15도로 달리하여 II급 고무줄 및 수직고무줄을 적용시켜 각 치근막에서의 압축, 인장력의 분포와 응력의 크기를 상호 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. MEAW에 tip back bend를 5도, 10도, 15도로 부여하고 II급 고무줄이나 수직고무줄을 적용시켰을때 전체 치근막에 나타나는 압축, 인장의 분포는 II급 고무줄, 수직고무줄 각각의 경우에서 tip back bend의 정도에 상관없이 유사한 양상을 나타냈다. 2. 각 치아의 치근막에 나타난 압축, 인장력의 크기는 5도,10도의 경우보다 15도 tip back bend 부여시 더 크게 나타났다. 3. 제1, 2대구치 원심측 치근막에서는 압축력이 나타났으며 특히 제2대구치 치근막의 압축부위가 제1대구치 치근막 압축부위보다 더 넓고 압축력의 크기도 더 크게 나타났다. 또한 tip back bend 정도가 클수록 압축력도 크고 압축부위도 더 넓게 나타났다. 4. 대구치 치근막의 압축력은 소구치 치근막의 압축력보다 상대적으로 더 작게 나타났다. 5. II급고무줄과 수직고무줄 적용 시를 비교해 보면 수직고무줄 장착시 전치부 치근막에 인장력이 더 넓게, 그 크기는 더 작게 나타났다. 반면에 구치부 치근막에 나타나는 응력의 분포와 크기는 별 차이를 보이지 않았다. 5. 전치부 치근막 인장부위에서 인장력은 견치에서 제일 컸다.
This article deals with the stress analysis of the friction drive, which transmits the power via the rolling resistance on the contract area between the two rotating bodies. On the contact area, friction drives are normally involved with shear stress due to the transmitted force, as well as normal stress. Thus the stress analysis including the shear stress is necessary for the design of the friction drive. Hertzian results can be used to estimate the normal stress distribution and elastic deflection of the contact area, although the shear stress distribution is not well defined. In order to investigate the shear stress distribution and its effects in a friction drive, we have performed the stress analysis of the spherical continuously variable transmission(CVT) using finite element method. The spherical CVT is one of friction drives, which is used in small power applications. The numerical results show that the normal stress distribution is not affected by the transmitted shear force, and the maximal shear stress is increased in small amount along with the shear force.
Surface roughness plays a significant role in friction, wear, and lubrication in machine components. Most engineering surfaces have the nongaussian distrubution. So, in this study, contact simulation are conducted for not only gaussian surfaces but also nongaussian surfaces. Nongaussian rough surface censidering the kurtosis is generated numerically, And the effects of kurtosis on real contact area fraction, average gap, and mean asperity contact pressure are studied. It will be shown that the real contact area fraction and the mean asperity contact pressure are sensitive to the characteristics of surface geometry according to kurtosis.
Purpose: To determine the relationship between anatomical variation at A-com. artery area an hemodynamically induced aneurysm-mimicking findings on 3D-TOF MRA clinically a experimentally. Method: Sixty-two patients who had no aneurysm at A-com artery on DSA were evalua with MRA. MRA was performed with 1.5T MR machine(Vision, Siemens). Scan parameters o MRA included TR/TE/FA=30/6.4/25$\psi$$\circledR$˙¡, 512*192 of matrix with MIP technique. The occurrence of signal defect at shoulder area of bifurcated A-com artery on MRA was evalua for the relationship between the symmetricity of bilateral ACA and the patency of A-c artery. DSA images were acquired at both ICA and VA. To analyze hemodynamical facto of signal defect, experimental studies of MRA and DSA were peformed with elastic silic phantom using conducting pulsatile pump. We also compared the results with those o computational fluid dynamics(CFD).
Surface roughness plays a significant role in friction, wear, and lubrication in machine components. Most engineering surfaces have the nongaussian height distribution. So, in this study, contact simulations are conducted for not only gaussian surfaces but also nongaussian surfaces. Nongaussian rough surface considering the kurtosis is generated numerically And the effects of kurtosis on real contact area fraction, average gap, and mean asperity contact pressure are studied. It will be shown that the real contact area fraction and the mean asperity contact pressure are sensitive to the characteristics of surface geometry according to kurtosis.
Nano-indentation is used for measuring mechanical properties of thin films such as elastic modulus and hardness. For ductile materials, pile-up around the indenter causes the calculation of inaccurate projected contact area. This phenomenon was found by measurement of indentation shape using an atomic force microscope. In present study finite element analysis of nano-indentation was performed to compensate the effects of pile-up on the contact area. The result of finite element analysis was compared with that of nano-indentation for a ductile material. The analysis has demonstrated that the true contact area is greater than that calculated by nano-indentation. It is verified that the consideration of the effects of pile-up in nanoindentation for ductile materials using the finite element method is reasonable.
본 논문은 복합재 패널에서 압전 작동기를 사용하여 탄성파를 생성하고, 손상에서의 반사된 신호를 압전 감지기에서 탐지하여 손상위치를 추정할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 손상이 없는 신호와 손상이 있는 신호를 비교하여 손상신호를 추정하는 진단적 접근방법을 사용하였다. 신호 상관관계를 이용하여 탄성파의 군속도를 계산하고 압전기 위치정보를 이용하여 손상정보를 추출하였다. 하지만 탄성파의 비선형 특성으로 인해, 손상정보는 다양한 신호의 조합으로 구성되기 때문에, 손상위치를 명확히 구별하기 어렵다. 이에 본 논문에서는 손상에서 반사된 신호정보를 신호 도달거리의 면적으로 변환해서 손상의 중심위치를 찾는 누적함수 특성벡터 알고리즘(CSFV, cumulative summation feature vector)을 새롭게 제안하고, 특성벡터를 손상지수와의 곱으로 표현하는 가시화 기법을 적용하였다. 또한 복합재 패널에서 실험검증을 수행하고, 기존의 알고리즘과의 비교를 통해 제안된 알고리즘이 정확도 높게 손상위치를 검출할 수 있음을 보였다.
The human mandible is always under the condition of loading by the various forces extorted by the attached muscles. The loading is an important condition of the stomatognathic system. This condition is composed of the direction and amount of forces of the masticatory muscles, which are controlled by the neuromuscular system, and always influenced by the movement of both opening and closing. Mandible is a strong foundation for the teeth or various prostheses, nevetheless it is a elastic body which accompanies deformation by the external forces on it. The elastic properties of the mandible is influenced by the various procedures such as conventional restorative treatments, osseointegrated implant treatments, reconstructive surgical procedures and so forth. Among the treatments the osseointegrated implant has no periodontal ligaments, which exist around the natural teeth to allow physiologic mobility in the alveolar socket. And so around the osseointegrated implant, there is almost no damping effect during the transmission of occlusal stress and displacements. If the osseointegrated implants are connected by the superstructure for the stabilization and effective distribution of occlusal stresses, the elastic properties of mandible is restricted according to the extent of 'splinting' by the superstructure and implants. To investigate the change of elastic behaviour of the mandible which has osseointegrated implant prosthesis of various numbers of implant installment and span of superstructre, a three dimensional finite element model was developed and analyzed with conditions mentioned above. The conclusions are as follows : 1. The displacements are primarily developed at the area of muscle attachment and distributed all around the mandible according to the various properties of bone. 2. The segmentation in the superstructure has few influence on the distribution of stress and displacement. 3. In the load case of ICP, the concentration of tensional stress was observed at the anterior portion of the ramus($9.22E+6N/m^2$) and at the lingual portion of the symphysis menti($8.36E+6N/m^2$). 4. In the load case of INC, the concentration of tensional stress was observed at the anterior portion of the ramus($9.90E+6N/m^2$) and the concentration of tensional stress was observed at the lingual portion of the symphysis menti($2.38E+6N/m^2$)). 5. In the load case of UTCP, the relatively high concentration of tensional stress($3.66E+7N/m^2$) was observed at the internal surface of the condylar neck.
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.
본 연구에서는 경기도 일대의 편마암지역 11곳에서 다운홀(down-hole) 탄성파탐사를 이용하여 획득한 탄성파속도를 이용, 편마암지역에서의 탄성파 속도와 동탄성계수와의 상관성을 조사하였다. 연구결과 편마암에서의 탄성파속도의 특성은 $V_s=0.5589{\times}V_p$ 상관관계를 보여준다. 탄성파 속도와 동탄성계수와의 상관관계는 두 개의 군으로 분리된다. 풍화가 진행됨에 따라 첫 번째 군은 암석의 비중에 큰 영향을 받지만 두 번째 군에서는 절리면의 간격에 영향을 받는다. 풍화가 진행됨에 따라 첫 번째 군은 감소하는 경향을 보인다. 경암반에서의 압축파속도($V_p$) 동탄성계수($E_d$, $G_d$, $K_d$)의 상관관계는 선형으로 분석되었지만, 보통암반에서의 압축파속도($V_p$)와 동탄성계수($E_d$, $G_d$, $K_d$)의 상관관계는 2차 함수 포물선 곡선의 형태를 띠는 것으로 분석되었다. 전단파속도($V_s$)와 동탄성계수($E_d$, $G_d$, $K_d$)의 상관관계 또한 압축파속도($V_p$)와 유사한 결과를 보이는 것으로 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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