• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.71-80
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• 2013

구조, 시공 및 내화측면에서 우수한 콘크리트충전강관(CFT)부재에 대해서 구성재료의 강도가 높은 경우 즉, 콘크리트 압축강도가 100MPa 이상이면서 강관의 항복강도가 650MPa 이상인 경우에 대한 내화성능 평가실험 및 해석적 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 부재에 대해서 내화성능 거동을 파악하고자 ${\Box}-400{\times}400{\times}15$, 부재길이 3,000mm인 실물대 중심재하 내화실험을 행하였다. 실험변수는 중심축력을 5,000kN과 2,500kN로 하였다. 실험결과, 고강도 콘크리트의 폭렬 및 콘크리트 내부 균열에 의하여 축하중이 클수록 조기에 내력을 상실하였다. 또한, 유한차분법과 변형률적합조건을 이용한 비정상온도해석 및 응력해석을 수행하였으며, 고강도 재료모델은 Eurocode모델을 이용하였다. 해석모델은 시간-축변위 관계를 합리적으로 예측할 수 있었다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제8권2호
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• pp.131-136
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• 2016

PURPOSE. The aim of this study was to observe stress concentration in the implant, the surrounding bone, and other components under the pull-out force during the crown removal. MATERIALS AND METHODS. Two 3-dimensional models of implant-supported conventional metal ceramic crowns were digitally constructed. One model was designed as a vertically placed implant ($3.7mm{\times}10mm$) with a straight abutment, and the other model was designed as a 30-degree inclined implant ($3.7mm{\times}10mm$) with an angled abutment. A pull-out force of 40 N was applied to the crown. The stress values were calculated within the dental implant, the abutment, the abutment screw, and the surrounding bone. RESULTS. The highest stress concentration was observed at the coronal portion of the straight implant (9.29 MPa). The stress concentrations at the cortical bone were lower than at the implants, and maximum stress concentration in bone structure was 1.73 MPa. At the abutment screws, the stress concentration levels were similiar (3.09 MPa and 3.44 MPa), but the localizations were different. The stress at the angled abutment was higher than the stress at the straight abutment. CONCLUSION. The pull-out force, applied during a crown removal, did not show an evident effect in bone structure. The higher stress concentrations were mostly observed at the implant and the abutment collar. In addition, the abutment screw, which is the weakest part of an implant system, also showed stress concentrations. Implant angulation affected the stress concentration levels and localizations. CLINICAL IMPLICATIONS. These results will help clinicians understand the mechanical behavior of cement-retained implant-supported crowns during crown retrieval.

• 구강회복응용과학지
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• 제23권1호
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• pp.31-42
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• 2007

The purpose of this study was to compare the stress distribution according to the splinting condition and non-splinting conditions on the finite element models of the two units implant prostheses. The finite element model was designed with the parallel placement of two fixtures ($4.0mm{\times}11.5mm$) on the mandibular 1st and 2nd molars. A cemented abutment and gold screw were used for superstructures. A FEA models assumed a state of optimal osseointegration, as the bone quality, inner cancellous bone and outer 2 mm compact bone was designed. This concluded that the cortical and trabecular bone were assumed to be perfectly bonded to the implant. Splinting condition had 2 mm contact surface and non-splinting condition had $8{\mu}m$ gap between two implant prosthesis. Two group (Splinting and non-splinting) were loaded with 200 N magnitude in vertical axis direction and were divided with subdivision group. Subdivision group was composed of three loading point; Center of central fossa, the 2 mm and 4 mm buccal offset point from the central fossa. Von Mises stress value were recorded and compared in the fixture-bone interface and bucco-lingual sections. The results were as follows; 1. In the vertical loading condition of central fossa, splinting condition had shown a different von Mises stress pattern compared to the non-splinting condition, while the maximum von Mises stress was similar. 2. Stresses around abutment screw were more concentrated in the splinting condition than the non-splinting condition. As the distance from central fossa increased, the stress concentration increased around abutment screw. 3. The magnitude of the stress in the cortical bone, fixture, abutment and gold screw were greater with the 4 mm buccal offset loading of the vertical axis than with the central loading.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.453-461
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• 2014

본 연구에서는 건축구조용 고성능강 HSA800의 건축구조부재로의 적용을 위한 연구로써, 용접 제작된 각형강관 및 H형강에 대해 단주편심압축 실험을 바탕으로 해석모델을 이용한 검증이 이루어졌다. 특히, 고성능강 조립단주의 유한요소해석을 이용한 변수연구와 P-M 상관관계로부터 현행 기준의 적용여부를 평가하고자 하였으며, 폭두께비와 축력비를 주요변수로 두었다. 변수모델의 P-M상관도 분석결과, 압축력에 대한 비세장단면은 모두 현행기준의 요구에서 크게 상회하는 결과를 얻었고 축력비가 낮을수록 휨강도비에 충분한 여유를 갖는 것을 확인하였다. 압축력에 대한 세장판 단면을 갖는 각형강관의 경우, 현행기준의 요구에 못 미치는 결과를 보였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권8호
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• pp.735-740
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• 2005

항만에서 작동중인 컨테이너 크레인에 갑작스러운 돌풍에 의해 크레인이 밀리는 현상을 방지하기 위한 안전장치로 레일 클램프가 적용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 레일 클램프 중에서 특히 레일의 손상과 레일 클램프 수명을 향상시킬 수 있는 쐐기형 레일 클램프을 제작하기 위한 기초 설계에 관한 연구를 수행하였다. 특히, 조의 회전을 방지하고 적절한 가압력을 발휘할 수 있는 쐐기각을 설정하기 위해, 우선조의 설계 치수와 회전력의 관계에 대한 하중분석을 수행하고, 여기에서 최대 쐐기각을 도출하고, 이후 수치 해석을 통한 강성도 분석을 통하여 최소 쐐기각 $6^{\circ}$를 제안한다. 또한, 제작된 레일 클램프를 통한 실험으로 검증하였다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제44권2호
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• pp.59-65
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• 2018

Objectives: This study aimed to optimize the thread depth and pitch of a recently designed dental implant to provide uniform stress distribution by means of a response surface optimization method available in finite element (FE) software. The sensitivity of simulation to different mechanical parameters was also evaluated. Materials and Methods: A three-dimensional model of a tapered dental implant with micro-threads in the upper area and V-shaped threads in the rest of the body was modeled and analyzed using finite element analysis (FEA). An axial load of 100 N was applied to the top of the implants. The model was optimized for thread depth and pitch to determine the optimal stress distribution. In this analysis, micro-threads had 0.25 to 0.3 mm depth and 0.27 to 0.33 mm pitch, and V-shaped threads had 0.405 to 0.495 mm depth and 0.66 to 0.8 mm pitch. Results: The optimized depth and pitch were 0.307 and 0.286 mm for micro-threads and 0.405 and 0.808 mm for V-shaped threads, respectively. In this design, the most effective parameters on stress distribution were the depth and pitch of the micro-threads based on sensitivity analysis results. Conclusion: Based on the results of this study, the optimal implant design has micro-threads with 0.307 and 0.286 mm depth and pitch, respectively, in the upper area and V-shaped threads with 0.405 and 0.808 mm depth and pitch in the rest of the body. These results indicate that micro-thread parameters have a greater effect on stress and strain values.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2004년도 추계학술발표회
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• pp.137-141
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• 2004

선체구조는 기본적으로 판부재의 조합으로 이루어져 있으며, 이러한 판부재는 하중분담 능력에 따라서 전체적인 구조의 강도에 른 영향을 미치게 된다. 또한 각 구조적인 판부재는 개별적으로 거동하는 것이 아니라 전체적인 구조와 연속적으로 작용하게 된다. 선박구조물은 강구조물과 해양구조물에서와는 달리 고정도의 부정정 구조물로 구성되어 있으며 이러한 구조물의 거동을 정확하게 규명하기 위해서는 복잡하게 구성되어 있는 선체판넬 구조를 단순화시켜서 해석에 적용하여야 한다. 본 연구에서는 선체판넬구조의 모델링영역에 따른 최종강도 거동의 차이를 분석하여, 가장 합리적인 모델링영역을 도출하고자 한다. 사용된 해석모델은 실제 상선의 이중저구조에서 사용되는 판넬에서 채택하였으며, 유한요소해석 모델링 시 3가지 서로 다른 해석영역을 제시하여 적요하였다. 본 연구의 목적은 일축압축하중이 작용하는 보강판넬구조에서 서로 다른 모델링영역을 갖는 보강판에서의 최종강도 거동을 분석하여 최적의 해석모델링 영역을 찾는 것이다.

• Composites Research
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• 제30권1호
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• pp.65-70
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• 2017

일방향 탄소섬유 복합재료는 복잡한 성형 공정과 낮은 드레이핑능을 보여 비교적 단순한 형태의 구조물 제작에 제한적으로 사용되어 왔으나, 최근 이를 해결하고자 성형성과 생산효율이 우수한 장섬유 복합재료(Long Fiber Prepreg Sheet; LFPS)가 제안되었다. 본 연구에서는 단순한 성형 공정과 높은 성형 정밀도를 갖는 LFPS를 활용하여 전자 기기용 커버 플레이트 설계를 수행하였다. 설계에 앞서 리브 구조가 적용되는 대상 구조물을 8-inch 태블릿 PC 제품의 뒷 커버로 선정하였다. 해당 구조물에 평판에 적용되는 대표적인 하중 조건을 선정하여 유한요소해석에 적용하였고, 이를 활용하여 리브 구조물의 패턴과 리브 형상 변화에 따른 구조물의 구조 강성을 확인하였다. 해석 결과 제한된 부피 내에서 최적의 리브 패턴과 형상을 확보하였으며, 리브 폭이 균일하지 않은 경우가 균일한 경우에 비해 6~10% 처짐량이 감소함을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.991-998
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• 2016

초기평형상태를 만족하는 간략해석법(Jung et al., 2015)의 무응력길이를 이용하여 사장교의 임의 시공단계를 직접적으로 모사할 수 있는 무응력길이 기반의 시공단계 해석법을 제시하고, 이 방법의 효용성과 정확성을 보이고자 한다. MIDAS해석 시 unknown load factor기능을 이용한 초기형상해석과 lack of fit force기능을 이용한 순방향해석을 실시하는데 반하여 ULM (unstrained length method)해석법은 무응력길이만 알고 있으면 중간단계를 거치지 않고 직접적으로 특정중간단계를 해석할 수 있다. 2차원 인천대교모델을 구축하고 ULM과 MIDAS를 각각 적용하여 시공단계해석을 수행하고, 수치예제를 통하여 두 해석결과를 분석한 결과, 완공계의 주탑, 주거더의 길이 차이로 인한 오차를 제외하면 비교적 서로 일치하는 결과를 보였다. 아울러, 포장무게와 카운터웨이트를 역으로 재하하여 폐합해석을 수행하고, 결과비교를 통하여 두 해석결과의 타당성을 보였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권7호
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• pp.81-88
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• 2020

The geometry and the defect of the groove of the part provoke a sudden change of stress in a local region. The objective of this paper is to investigate the effects of the geometry and the imperfection of a small groove on stress distributions in the vicinity of the joined region for the ABS part with a thin wall using a three-dimensional finite element analysis (FEA). Several types of groove are designed to improve joining characteristics in the vicinity joined region. The imperfection model of the small-sized groove is obtained from observation of deposition characteristics of a fused deposition modeling process. Local stress distributions in the vicinity of the joined region are predicted by the FE model with refined meshes. The influence of the angle and the imperfection of the groove on appearance regions of the maximum stress and distributions of the defined principal stress for different loading conditions is examined using the results of FEAs. Finally, a proper design of the groove is proposed to improve joining characteristics between the substrate and the ABS part.