본 연구에서는 실대형 실험과 구조해석을 통해서 현장에서 사용되는 가새 시스템을 적용한 강관 골조 플라스틱 연동온실의 횡하중 가력시험을 수행하고 성능을 분석하였다. 횡강성과 응력을 분석하기 위해 실험체에 변위와 변형률계를 각각 9개소 및 16개소 설치하였으며 가새의 설치 유무에 따른 성능을 비교하기 위해 구조해석을 수행하였다. 실대형 실험과 가새의 설치 유무에 따른 구조해석 결과 비교에서 구조물의 횡강성이 많은 차이를 보였다. 실험체의 측고 부근에서 측정한 횡강성은 가새 시스템을 설치함으로 강성을 최대 44%까지 증가시켰다. 현장에서 사용하는 가새의 접합부가 충분한 강성을 확보하지 못함으로써 외력을 전체 구조물에 적절히 전달하지 못하여 횡강성이 구조해석 결과보다 많이 저하되는 현상이 나타났다. 따라서 온실 설계 시 구조성능의 신뢰성을 높이기 위해서 가새 시스템의 연결방법, 설치위치, 부재의 최대길이 등 온실의 접합부에 대한 명확한 시공방법과 설계기준이 정립되어 온실 설계가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
The spacer grid is one of the main structural components in the fuel assembly, which supports the fuel rods, guides cooling water, and protects the system from an external impact load, such as earthquakes. Therefore, the mechanical and structural properties of the spacer grids must be extensively examined while designing them. In this paper, a numerical method for predicting the buckling strength of spacer grids is presented. Numerical analyses on the buckling behavior of the spacer grids are performed for a various array of sizes of the grids considering that the spacer grid is an assembled structure with thin-walled plates and imposing proper boundary conditions by nonlinear dynamic finite element method using ABAQUS/Explicit. Buckling tests on several numbers of specimens of the spacer grid were also carried out in order to compare the results between the test and the simulation result. The drop test is accomplished by dropping a carriage on the specimen at a pre-determined position. From this test, the specimens are buckled only at the uppermost and the lowermost layer among the multi-cells, which is similar to the local buckling at the weakest point of the grid structure. The simulated results also similarly predicted the local buckling phenomena and were found to give good correspondence with the experimental values for the thin-walled grid structures.
본 논문에서는 복합재료의 미시적 파손모드를 고려하는 복합재 파손예측 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 검증을 위하여 원공이 있는 복합재 적층판 시편의 인장시험 및 정적 파손해석을 수행하였다. 먼저 적층각도별 복합재 시편에 대한 인장시험을 통하여 논문에 사용된 재료에 대한 SIFT 허용치를 산출하였고, 미시역학적 모델인 RVE에 대한 유한요소 해석을 통하여 변형률 증폭계수를 결정하였다. 또한 원공이 있는 복합재 적층판 시편에 대한 인장시험을 수행하고, 실험을 통해 얻어진 파손하중 결과를 바탕으로 유한요소 모델에 대하여 정적 파손해석을 수행하였다. 마지막으로 실험결과를 바탕으로 예측된 파손지수 결과를 평가함으로써 개발된 프로그램의 효용성을 검증하였다.
최근에 안전기준과 환경규제 강화의 증대로 인해, 차체의 경량화에 대한 연구가 지속적으로 증가하고 있다. 고강도강의 응용은 가장 보편화 된 차체 경량화의 효과적인 방법 중에 하나이다. TWB(Tailor Welded Blank)는 다양한 두께와 용접을 사용하여 부분적인 강도와 경량화를 만족시키는 주요한 공법으로 활용되고 있다. 그러나 추가적인 용접공정으로 인해 판재간의 용접성이 중요하고 용접부에 대한 품질관리가 중요하다. 이점을 개선하기 위해, TRB(Tailor Rollded Blank)공법이 제안되었다. TRB는 롤러 압력을 조절하여 판재의 두께를 다르게 하고, 용접을 사용하는 TWB 공법보다 추가적인 용접공정이 없기 때문에 생산 비용적인 측면에서 훨씬 더 효율적이다. 본 연구에서는 Blank의 압연 영향을 조사하기 위해 스탬핑용 고강도강 TRB 판재의 성형성을 분석하였다. 성형성을 분석하기 위해, TRB 판재에서 0.8 mm, 1 mm의 두께를 갖는 부분을 채취하여 시험하였다. 시편에 새겨진 그리드마킹의 변형도를 분석하여 변형률을 조사하였고, 0.8 mm와 1.0 mm의 두께를 갖는 TRB 시편으로 Erichsen 시험을 한 후에 FE분석을 활용하여 성형성과 고유진동수를 비교하였다.
Purpose: The purpose of this in vitro study is to evaluate the clinical acceptability of the marginal discrepancies and internal spacing of multi-layered zirconia prothesis by speed sintering. Methods: The two specimen types come from the same manufacturer but differ in the ingredients in layered zirconia and indication, that is anterior and posterior. The designs of both specimens were full contour crowns, and a total of 20 pieces were repeatedly fabricated, 10 for each group. The specimens were divided into two subgroups (n=10) and sintered with various total times (4 hours, 8 hours) at the maximum temperature (1,530℃). The gap between the two groups of multi-layered zirconia prostheses was measured using a silicone replica technique of 2D analysis method. The independent sample t-test was then used to compare and analyze the data obtained from the two groups (α=0.05). Results: The marginal and internal gap was superior in the 8-hour compared to the 4-hour group, and the results exhibited significant differences (p<0.05). All specimens showed that using the speed sintering schedule does not exceed the clinically permitted value of 120 ㎛, meaning zirconia prothesis using the speed sintering was adequate. Conclusion: The sintering condition is shown to affect the marginal and internal gaps of multi-layered zirconia restoration.
FDM is one of the popular 3D printing technologies because of an inexpensive extrusion machine and multi-material printing. FDM can use thermoplastics such as ABS and PLA. The 3D-printed ABS parts fabricated by FDM are attractive in the automotive industry because of their weight. A 10% reduction in weight can increase the fuel economy by approximately 7%. To use 3D-printed ABS parts as automotive parts, we should evaluate the 3D-printed parts in terms of automotive reliability. In this study, 3D-printed ABS samples were evaluated using Ono's rotary bending fatigue test. We obtained an S-N curve for the 3D-printed ABS specimen from the finite-element analysis. The S-N curve can be useful in early-stage design decisions for 3D-printed ABS parts.
구조물의 내진설계 시 지진력은 구조모델 수립 및 구조해석에 기반하여 산정되는데, 구조모델이 실제 구조물의 동특성치를 정확하게 반영하기 위해서는 실제 계측을 통한 보정이 요구된다. 본 연구에서는 실제 건물을 모사한 4층 골조 시험체를 대상으로 각 층별 가속도계를 부착하여 1축 진동대 실험을 수행하였다. 실험체의 주기는 실제 건축물의 주기와 유사하며, 수평부재의 무한강성을 고려하여 기둥은 이중곡률로 거동하도록 설계하였다. 입력지진파의 특성에 따른 영향을 고려하기 위해 다양한 주파수와 가속도 크기를 갖는 역사지진파와 인공지진파를 가력하였다. 동적응답신호를 통해 얻은 주파수응답함수를 이용하여 고유진동수와 감쇠비, 모드벡터를 도출하였으며, Mode assurance criterion(MAC)를 통해 입력지진파에 따른 모드벡터 간의 편차를 확인하였다. 또한 진동대 실험을 통해 도출된 감쇠비를 구조모델에 적용하였으며, 실험 결과와의 비교를 통하여 동특성 도출 방법을 검증하였다.
Elements of a mechanical structure are getting from multi-axles stress. so fatigue characteristic experiment Shall execute in multi-axles stress state. it is very hard to apply according to forms of a testing machine and implementation. In this study, 2 axles fatigue testing machine did a design and Development. a new JIG developed to realize a mixed mode. a stress state in mixed mode of a specimen had each other comparison using the Finite element method to examine propriety of a new JIG.
This paper is concerned with the influence of the plastic property of the rivet on the numerical prediction of the Self-Piercing Rivet (SPR) Joining. In order to predict the plastic property of the rivet, a ring compression specimen was directly fabricated from the rivet used for the mechanical joining of dissimilar materials, and the FE analysis together with the ring compression test was iteratively carried out by changing the plastic property of the rivet. For reliable FE analysis, a friction coefficient was estimated based on a friction calibration curve, measuring the reductions in inner diameter and height of the ring specimen after the compression test. From each simulation result, the force-displacement curves were then compared from each other so as to obtain the rivet plastic property that shows good agreement with the experimental result. The SPR joining between GA590 1.0t and Al5052 2.0t was conducted, and the numerical prediction was performed with the use of the plastic property evaluated based on the inverse analysis and the one referred from Mori et al. [11]. Comparison of the experiment and the numerical predictions in terms of the interlock and bottom thickness revealed that the reliable evaluation of the plastic property of the rivet is necessary for the trustworthy numerical prediction of the SPR joining.
Total ankle replacement (TAR) is a visible option in the surgical treatment of degenerative or inflammatory diseases of ankle joint. it is attributed to the current TAR which has improvements in surgical technique, uncemented implant fixation and minimally constrained articulation. In the clinical result, they can show promised surgical result when compared to earlier attempts in TAR. However, TAR is still not as successful as total knee replacement (TKR) or total hip replacement (THR), it needs to be note that there are limitations in concerning of long term performance of TAR, the high failure rate still associated with wear of the PE (polyethylene) component that has related with their material property and surface roughness. The aim of this study was to introduce the tribology characteristics of total ankle joint prosthesis with one of TDR model which was fabricated to try multi-axis wear test as a region of motion in ankle joint. The wear specimen of TDR was prepared with Ti-6Al-4V alloy and UHMWPE (ultra-high molecular weight polyethylene) for tibia-talus and bearing component, respectively. A wear test was carried out using a Force 5 (AMTI, Massachusetts, US) wear simulator which can be allowed to move in three axis to flexion-extension ($+3^{\circ}{\sim}-6^{\circ}$), internal-external axial rotation (${\pm}5^{\circ}$), as well as sinusoidal compressive load (1.6 kN, R=10). All tests were performed following standard ISO 14243, wear rate was calculated with weight loss of UHMWPE bearing while the specimen has tested at certain cycles. As based on the preliminary results, wear rate of UHMWPE bearing was $7.9{\times}10^{-6}mg/cycles$ ($R^2=0.86$), calculated loss weight until $10^7cycles$ was 79 mg, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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