PURPOSE. Zirconia has exceptional biocompatibility and good mechanical properties in clinical situations. However, finite element analysis (FEA) studies on the biomechanical stability of two-piece zirconia implant systems are limited. Therefore, the aim of this study was to compare the biomechanical properties of the two-piece zirconia and titanium implants using FEA. MATERIALS AND METHODS. Two groups of finite element (FE) models, the zirconia (Zircon) and titanium (Titan) models, were generated for the exam. Oblique (175 N) and vertical (175 N) loads were applied to the FE model generated for FEA simulation, and the stress levels and distributions were investigated. RESULTS. In oblique loading, von Mises stress values were the highest in the abutment of the Zircon model. The von Mises stress values of the Titan model for the abutment screw and implant fixture were slightly higher than those of the Zircon model. Minimum principal stress in the cortical bone was higher in the Titan model than Zircon model under oblique and vertical loading. Under both vertical and oblique loads, stress concentrations in the implant components and bone occurred in the same area. Because the material itself has high stiffness and elastic modulus, the Zircon model exhibited a higher von Mises stress value in the abutments than the Titan model, but at a level lower than the fracture strength of the material. CONCLUSION. Owing to the good esthetics and stress controllability of the Zircon model, it can be considered for clinical use.
Well-ordered porous materials are very promising in orthopedics since they allow tailoring the mechanical properties. Finite element (FE) analysis is commonly used to evaluate the mechanical behavior of well-ordered porous materials. However, FE results generally differ importantly from experimental data. In the present article, three types of manufacturing irregularities were characterized on an additive manufactured porous titanium sample having a simple cubic unit-cell: strut diameter variation, strut inclination and fractured struts. These were included in a beam FE model. Results were compared with experimental data in terms of the apparent elastic modulus (Eap) and apparent yield strength (SY,ap). The combination of manufacturing irregularities that yielded the closest results to experimental data was determined. The idealized FE model resulted in an Eap one order of magnitude larger than experimental data and a SY,ap almost twice the experimental values. The strut inclination and fractured struts showed the strongest effects on Eap and SY,ap, respectively. Combining the three manufacturing irregularities produced the closest results to experimental data. The model also performed well when applied to samples having different structural dimensions. We recommend including the three proposed manufacturing irregularities in the FE models to predict the mechanical behavior of such porous structures.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
/
v.12
no.2
/
pp.171-176
/
2002
This paper describes a new automated analysis system for model plane engine. An automatic finite element (FE) mesh generation technique, which is based on the fuzzy knowledge processing and computational geometry technique, is incorporated into the system, together with one of commercial FE analysis codes, ANSYS, and one of commercial solid modelers, Designbase, The system allows a geometry model of concern to be automatically converted to different FE models, depending on physical phenomena of plane engine to be analyzed, i.e. deformation analysis, thermal analysis and so on. The FE models are then automatically analyzed by the FE analysis code. Among a whole process of analysis, the definition of a geometry model, the designation of local node patterns, the assignment of material properties and boundary conditions onto the geometry model are only the interactive processes to be done by a user. The interactive operations can be processed in a few minutes. The other processes which are time consuming and labour-intensive in conventional CAE systems are fully automatically performed in a personal computer environment. The proposed analysis system is successfully applied to evaluate a model plane entwine.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.32
no.4C
/
pp.159-167
/
2012
In this study, laboratory model pile-load test and finite element analysis were carried out to compare and analyze the strain behaviour around the model pile tip. In order to simulate the pile load, both the LCM(load control method)and DCM(displacement control method) were introduced to determine which one is appropriate for the FE simulation. In contrast to the previous simulation method, two interface elements around the model pile were used to consider the slip effect in the finite element analysis and its results were compared to the model test. Through this study it was found that the degree of non-associated flow was a dominant factor in terms of numerical solution convergence. In addition, an improved FE mesh was required to obtain the symmetric distribution of the maximum shear strain contour.
A novel, 6-node, two-dimensional mixed finite element (FE) model has been developed to analyze laminated composite beams by using the minimum potential energy principle. The model has been formulated by considering four degrees of freedom (two displacement components u, w and two transverse stress components ${\sigma}_z$, $\tau_{xz}$) per node. The transverse stress components have been invoked as nodal degrees of freedom by using the fundamental elasticity equations. Thus, the present mixed finite element model not only ensures the continuity of transverse stress and displacement fields through the thickness of the laminated beams but also maintains the fundamental elasticity relationship between the components of stress, strain and displacement fields throughout the elastic continuum. This is an important feature of the present formulation, which has not been observed in various mixed formulations available in the literature. Results obtained from the model have been shown to be in excellent agreement with the elasticity solutions for thin as well as thick laminated composite beams. A few results for a cross-ply beam under fixed support conditions are also presented.
Correia, Jose A.F.O.;de Jesus, Abilio M.P.;Silva, Antonio L.L.;Pedrosa, Bruno;Rebelo, Carlos;Calcada, Rui A.B.
Advances in Computational Design
/
v.2
no.4
/
pp.333-348
/
2017
Inspections of ancient metallic bridges have illustrated fatigue cracking in riveted connections. This paper presents a comparison between two alternative finite element (FE) models proposed to predict the fatigue strength of a single shear and single rivet connection. The first model is based on solid finite elements as well as on contact elements, to simulate contact between the components of the connection. The second model is built using shell finite elements in order to model the plates of the riveted connection. Fatigue life predictions are carried out for the shear splice, integrating both crack initiation and crack propagation lives, resulting from the two alternative FE models. Global fatigue results, taking into account several clamping stresses on rivet, are compared with available experimental results. Proposed comparisons between predictions and experimental data illustrated that the proposed two-stage model yields consistent results.
Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference
/
2000.10a
/
pp.246-252
/
2000
This paper presents an explanatory study of combining the finite element and boundary element methods to achieve an efficient and accurate analysis of frame structure containing shear wall. This model analyzes the frame by finite element method and the shear wall by boundary element method. The purpose of this study is the specific case that boundary element is surrounded by finite element. If material properties of shear wall are relatively the very smaller than it of frame structure, the displacement shape of each node is calculated exactly. And if the solution of displacement is the larger, the displacement shape is approximated more accurately.
Structural health monitoring is important for the safety of lives and asset management. In this study, numerical models were developed for the piezoresistive behavior of smart concrete based on finite element (FE) method. Finite element models were calibrated with experimental data collected from compression test. The compression test was performed on smart concrete cube specimens with 75 mm dimensions. Smart concrete was made of cement CEM II 42.5 R, silica fume, fine and coarse crushed limestone aggregates, brass fibers and plasticizer. During the compression test, electrical resistance change and compressive strain measurements were conducted simultaneously. Smart concrete had a strong linear relationship between strain and electrical resistance change due to its piezoresistive function. The piezoresistivity of the smart concrete was modeled by FE method. Twenty-noded solid brick elements were used to model the smart concrete specimens in the finite element platform of Ansys. The numerical results were determined for strain induced resistivity change. The electrical resistivity of simulated smart concrete decreased with applied strain, as found in experimental investigation. The numerical findings are in good agreement with the experimental results.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
/
2002.10a
/
pp.1074-1077
/
2002
Biomechanical behavior of the human femur is very important in various clinical situations. In this study, the data of FE models based on DICOM file exported from Computed tomography(CT). We generated FE models(voxel model, tetra model) of human femur using CT slide image. We compared them with Yon Mises stress results derived from finite element analysis(FEA). Comparing the two models, we found a correlation of them. As a result, the tetra model based proposed marching cube algorithm is a valid and accurate method to predict parameters of the complex biomechanical behavior of human femur.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
/
2000.11a
/
pp.708-713
/
2000
Finite element analysis is frequently used to get dynamic characteristics of complex structures. Since the results often show differences from experimentally measured ones, updating of finite element models is performed to make the FE results agree with measured ones. Among several model updating methods, one is to use frequency response function data. This paper investigates characteristics of the model updating method using simulated and experimental data for a cantilever beam. Damping effect is included in FE models, and FRFs for rotational displacements are calculated from FRFs for translational displacements using interpolation.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.