• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제33권4호
• /
• pp.323-331
• /
• 2008

이 연구의 목적은 세가지 니켈-티타늄 파일의 휨과 회전 조건 하에서의 응력 분포를 유한요소 모형을 이용하여 비교하는 것이다. ProFile .06/#30, ProTaper와 ProTaper Universal의 F3파일을 마이크로컴퓨터 단층촬영을 하고 reverse engineering을 통하여 세 니켈 티타늄 파일의 구조를 얻고 삼차원 유한요소모형을 제작하였다. 니켈 티타늄 합금의 비선형적인 물리적 성질을 반영하고 ABAQUS 프로그램을 이용하여 휨과 회전 조건 하에서의 기계적인 움직임을 수학적으로 예측 분석하였다. U-형태의 단면 구조를 가진 ProFile이 모형 가운데 가장 좋은 휨 성질을 나타냈다. 동일한 휨량 조건에서는 볼록한 삼각형 단면의 ProTaper가 다른 모형보다 많은 힘을 필요로 하였으며, 반면에 가장 높은 von Mises 응력은 ProTaper Universal의 단면에서 움푹 파인 부위에 집중되었다. ProFile 모형은 동일한 크기의 회전력 에 대해 가장 큰 응력 집중을 U-형 구 부위에 나타냈다. ProTaper 모형은 다른 모형에 비해 동일량을 비틀기 위해 더 많은 힘을 필요로 하였으며, 반면에, 동량의 비틀림에서는 가장 높은 von Mises 응력이 ProTaper Universal의 단면에서 움푹 파인 부위에 집중되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권6호
• /
• pp.2169-2179
• /
• 2013

단순지지된 기둥부재의 중간 위치에 수평재를 설치하고, 그 수평재의 양단과 기둥부재 상하단을 스트럿으로 각각 연결하여 보강된 조립기둥시스템은 비보강 단순 기둥부재에 비하여 그 압축강도가 상당히 향상될 수 있다. 수평재가 설치된 기둥의 중간 지점에서 수평 및 회전 자유도를 제한하여 기둥의 유효좌굴길이를 줄이는 효과를 통해 강도향상이 구현된다. 본 연구에서는 기둥부재 이외의 구성요소를 스프링으로 치환한 등가 스프링모델 기법, 자유도를 최소화하여 단순화시킨 구조계에 대한 강성행렬 기법, 그리고 범용유한요소해석 프로그램을 활용한 탄성/비탄성 해석기법을 적용하여 보강된 조립기둥시스템의 압축강도를 정량적으로 산정하고 그 결과를 비교하였다. 보강대상이 되는 단순기둥의 세장비가 결정되면 조립기둥시스템을 구성을 통해 향상될 수 있는 기대압축강도를 산정할 수 있는 압축강도곡선이 제안되었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
• /
• pp.17-17
• /
• 2017

In electric agricultural machine the gearhead is needed to convert the high speed low torque rotation motion generated by DC motor to lower speed high torque motion used by the vehicle. The gearhead consist of several spur gears works as reduction gears. Spur gear have straight tooth and are parallel to the axis of the wheel. Spur gears are the most easily visualized gears that transmit motion between two parallel shafts and easy to produce. The modeling and simulation of spur gears in DC motor gearhead is important to predict the actual motion behavior. A pair of spur gear tooth in action is generally subjected to two types of cyclic stress: contact stress and bending stress including bending fatigue. The stress may not attain their maximum values at the same point of contact fatigue. These types of failure can be minimized by analysis of the problem during the design stage and creating proper tooth surface profile with proper manufacturing methods. To improve its life expectation in this study modal and stress analysis of gearhead is simulated using ansys work bench software based on finite element method (FEM). The modal analysis was done to understand gearhead deformation behaviour when vibration occurs. FEM static stress analysis is also simulated on gearhead to simulate the gear teeth bending stress and contact stress behavior. This methodology serves as an approach for gearhead design evaluation, and the study of gear stress behavior in DC motor gearhead which is needed in the small workshop scale industries.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제26권3호
• /
• pp.191-204
• /
• 2014

본 논문에서는 반복하중을 받는 CFT 합성골조에서 부분강접 접합부인 상 하부 ㄱ형강 접합부의 휨모멘트 내력을 구하기 위하여 체계적인 수치해석이 수행되었다. 고강도강 연결봉으로 조립된 합성 부분강접 CFT 접합부의 회전강성, 휨모멘트 내력 및 파괴모드를 연구하기 위하여 3차원 비선형 유한요소 해석이 수행되었다. 부가적인 다양한 구조적 거동은 ㄱ형강의 두께 및 고강도 강봉 게이지 거리로 상 하부 ㄱ형강 접합의 파라미터에 대한 영향을 설명하고 있다. 해석모델의 적합성은 유한요소해석 결과로부터 얻은 모멘트-회전각 곡선을 Richard의 회귀분석을 통하여 비교 분석하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제18권4호
• /
• pp.1278-1292
• /
• 2018

Inductive power transfer (IPT) technology allows for charging of electric vehicles with security, convenience and efficiency. However, the IPT system performance is mainly affected by the magnetic coupling structure which is largely determined by the coupling coefficient. In order to get this applied to electric vehicle charging systems, the power pads should be able to transmit stronger power and be able to better sustain various forms of deviations in terms of vertical, horizontal direction and center rotation. Thus, a novel cross-shaped magnetic coupling structure for IPT charging systems is proposed. Then an optimal cross-shaped magnetic coupling structure by 3-D finite-element analysis software is obtained. At marking locations with average parking capacity and no electronic device support, a prototype of a 720*720mm cross-shaped pad is made to transmit 5kW power at a 200mm air gap, providing a $1.54m^2$ full-power free charging zone. Finally, the leakage magnetic flux density is measured. It indicates that the proposed cross-shaped pad can meet the requirements of the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) according to the Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency (ARPANSA).

• Earthquakes and Structures
• /
• 제2권3호
• /
• pp.233-256
• /
• 2011

This paper investigates the applicability of newly developed Cu-Al-Mn shape memory alloy (SMA) bars to retrofitting of historical masonry constructions by performing quasi-static tests of half-scale brick walls subjected to cyclic out-of-plane flexure. Problems associated with conventional steel reinforcing bars lie in pinching, or degradation of stiffness and strength under cyclic loading, and in their inability to restrain residual deformations in structures during and after intense earthquakes. This paper attempts to resolve the problems by applying newly developed Cu-Al-Mn SMA bars, characterized by large recovery strain, low material cost, and high machinability, as partial replacements for steel bars. Three types of brick wall specimens, unreinforced, steel reinforced, and SMA reinforced specimens are prepared. The specimens are subjected to quasi-static cyclic loading up to rotation angle enough to cause yielding of reinforcing bars. Corresponding nonlinear finite element models are developed to simulate the experimental observations. It was found from the experimental and numerical results that both the steel reinforced and SMA reinforced specimens showed substantial increment in strength and ductility as compared to the unreinforced specimen. The steel reinforced specimen showed pinching and significant residual elongation in reinforcing bars while the SMA reinforced specimen did not. Both the experimental and numerical observations demonstrate the superiority of Cu-Al-Mn SMA bars to conventional steel reinforcing bars in retrofitting historical masonry constructions.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권8호
• /
• pp.649-656
• /
• 2016

두꺼운 복합재료 회전원판은 경량화와 고속화가 요구되는 터빈 디스크, 플라이휠 등에 다양한 기계요소도 활용되고 있다. 본 연구에서는 회전속도가 두꺼운 복합재료 원판의 동적특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 이를 위해 두꺼운 복합재료 회전원판의 동적 운동방정식을 유도하고 유한요소 정식화를 수행하였다. 등방성 원판, 원주강화 복합재료 원판, 그리고 반경강화 복합재료 원판에 대한 수치해석을 수행하였다. 횡전단변형과 회전관성의 고려는 원판이 회전할 때에도 고유진동수를 감소시킬 뿐만 아니라 임계속도를 낮추는 역할을 한다. 원판의 회전속도가 증가함에 따라 횡전단변형과 회전관성 효과가 감소한다는 이전의 연구결과와는 달리 탄성계수의 이방성, 두께비, 모우드에 따라 그 효과가 감소 또는 증가할 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권6호
• /
• pp.651-659
• /
• 2011

최근 열출력이 향상된 신규 원자력발전소의 개발이 증가하고 있으며 배관계에 가해지는 모멘트 및 하중의 크기도 증가하는 경향이므로 배관의 파단전누설(LBB) 적용조건 여유도가 작아질 수 있다. 본 논문에서는 이러한 배관에서 LBB 적용조건을 만족시키기 위한 추가적인 여유도 확보의 한 방법으로써 균열의 비선형과 재료물성치를 고려하는 방법을 제시하였다. 균열 및 재료의 비선형을 고려하기 위하여 유한요소해석과 보(beam) 이론을 병용하였다. 원자력 배관을 모델로 하여 본 논문에서 제안한 방법으로 LBB 균열안정성 해석을 수행하였으며, LBB 여유도가 낮은 위치에서 균열 및 재료 비선형을 고려함으로 써 추가적인 LBB 여유도를 확보할 수 있음을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제26권2호
• /
• pp.133-142
• /
• 2014

상 하부 T-stub 접합부는 보와 기둥의 강성비, T-stub의 기하학적 형상변화, 긴결재의 개수, 패널존 효과 등의 영향에 따라서 보통모멘트골조 및 특수모멘트골조에 적합한 거동특성을 나타내는 완전강도 부분강접 접합부(full strength partial restrained connection)이다. 이러한 상 하부 T-stub 접합부가 구조적으로 안전하게 거동하기 위해서는 충분한 강도, 강성, 연성능력을 나타내어야 한다. 이 연구는 T-stub의 기하학적 형상변화가 상 하부 T-stub 접합부의 모멘트-회전각 관계에 미치는 영향을 파악하고, 이에 따른 상 하부 T-stub 접합부의 초기회전강성을 평가하기 위해 진행하였다. 이를 위하여 T-stub의 기하학적 형상변수 ${\alpha}^{\prime}$값을 변화시킨 2개의 상 하부 T-stub 접합부 실험체를 제작하여 접합부 실험을 수행하였고, 3차원 비선형 유한요소해석도 수행하였다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
• /
• 제12권5호
• /
• pp.316-321
• /
• 2020

PURPOSE. The stress distribution and microgap formation on an implant abutment structure was evaluated to determine the relationship between the direction of the load and the stress value. MATERIALS AND METHODS. Two types of three-dimensional models for the mandibular first molar were designed: bone-level implant and tissue-level implant. Each group consisted of an implant, surrounding bone, abutment, screw, and crown. Static finite element analysis was simulated through 200 N of occlusal load and preload at five different load directions: 0, 15, 30, 45, and 60°. The von Mises stress of the abutment and implant was evaluated. Microgap formation on the implant-abutment interface was also analyzed. RESULTS. The stress values in the implant were as follows: 525, 322, 561, 778, and 1150 MPa in a bone level implant, and 254, 182, 259, 364, and 436 MPa in a tissue level implant at a load direction of 0, 15, 30, 45, and 60°, respectively. For microgap formation between the implant and abutment interface, three to seven-micron gaps were observed in the bone level implant under a load at 45 and 60°. In contrast, a three-micron gap was observed in the tissue level implant under a load at only 60°. CONCLUSION. The mean stress of bone-level implant showed 2.2 times higher than that of tissue-level implant. When considering the loading point of occlusal surface and the direction of load, higher stress was noted when the vector was from the center of rotation in the implant prostheses.