• 제목/요약/키워드: Photoelastic analysis

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Lingual K-loop archwire를 이용한 발치공간 폐쇄시 초기응력 분포에 대한 3차원 광탄성학적 연구 (Three dimensional photoelastic study on the initial stress distributions of alveolar bone when retracted by lingual K-loop archwire)

  • 변보람;김성식;손우성
    • 대한치과교정학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.343-353
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    • 2002
  • 제1소구치 발치를 동반한 설측교정치료시 lingual K-loop archwire로 전치부 후방견인을 시 행한 경우 전치부 및 구치부에서 치조골에 발생하는 초기응력을 알아보기 위하여, K-loop의 vortical leg 길이는 15mm로 하고 편측당 350gm의 힘으로 활성화시 킨 후 상악궁 광탄성 모형의 응력동결을 시행하고 각 치아별로 절단하여 3차원 광탄성법으로 분석한 바 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 중절치의 근심면은 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였으며 원심면은 치관측일수록 더 큰 압축응력을 보였다. 순면에서는 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였으며 설면에서는 치근측일수록 더 큰 압축응력을 보였다 치근첨에서는 압축응력이 나타났다. 2. 측절치의 근심면에서는 치관측만 인장응력이 관찰되었고 원심면에서는 고른 압축응력을 보였다. 순면에서는 치관측일수록 더 큰 인장응력이 관찰되었고 설면에서는 치관측에서는 인장응력을, 치근측에서는 압축응력을 보였다. 치근첨에서는 압축응력이 관찰되었다. 3. 견치의 근심면은 치관측에서는 인장응력을, 치근측에서는 압축응력을 보였고 원심면은 인장응력을 보였다. 순면과 설면은 치관측일수록 큰 인장응력을 보였다. 순면보다 설면에서 더 큰 인장응력을 보였다. 치근첨에서는 압축응력이 관찰되었다. 4. 제2소구치는 근심면은 인장응력을 보이며 원심면은 치관측에서는 압축응력을, 치근측에서는 인장응력을 보였다. 협면은 치관측에서 압축응력을 보였으며, 설면은 치관측일수록 더 큰 인장응력이 관찰되었다. 치근첨에서는 인장응력을 보였다. 5. 제1대구치는 근원심면 모두에서 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였다. 협면에서는 응력이 나타나지 않았고, 설면은 치관측일수록 더 큰 인장응력이 관찰되었다. 협측치근들의 치근첨에서는 압축응력을, 구개측치근의 치근첨에서는 무응력을 보였다. 6. 제2대구치는 모든 치근의 치근첨에서 압축응력이 관찰되었다. 근심면은 치관측일수록 더 큰 압축응력을, 원심면은 치관측일수록 더 큰 인장응력을 보였다 협면은 치관측일수록 더 큰 인장응력을, 설면은 치관측일수록 더 큰 압축응력을 나타내었다. 따라서 전치부 후방견인시 transverse bowing effect는 뚜렷이 나타났으나, vertical bowing effect는 나타나지 않고 오히려 전치부가 함입되려는 응력이 발생하였다.

편측성 후방연장 국소의치에서 직접유지장치의 설계와 지대치 골흡수에 따른 간접유지장치 지대치 주위조직에 발생하는 응력분석 (ANALYSIS OF STRESS DEVELOPED WITHIN THE SUPPORTING TISSUE OF ABUTMENT TOOTH WITH INDIRECT RETAINER ACCORDING TO VARIOUS DESIGNS OF DIRECT RETAINER AND DECREE OF BONE RESORPTION)

  • 이석현;이청희;조광헌
    • 대한치과보철학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.150-165
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    • 1998
  • For the purpose of evaluating the effect of both direct retainer design and bony absorption degree around abutment of indirect retainer on the supporting tissue of abutment of indirect retainer, dislodging force was transmitted to unilateral distal extension RPD bases. Analysis of stress distributed within the supporting tissue around abutment of indirect retainer was carried out. Using three-dimensional photoelastic stress analysis method and the conclusion is a follows. 1. According to the extent of force which the direct retainer of the most distal abutment tooth, the amount of force transmitted to the abutment tooth of indirect retainer was small. 2. Of all the cases, Mandibular first premolar which was used abutment tooth of indirect retainer, buccal, mesial and distal sides represented compression stress and lingual side represented tensile stress. 3. The more bone resorption of abutment tooth of indirect retainer, the more distortion of buccal and distal side of abutment tooth was existed and the extent of compression stress which was existed and distal side to abutment tooth was large. 4. When the alveolar bone around the abutment with indircet retainer is normal. The amount of force transmitted on abutment with indirect retainer was small in the order of Akers clasp, RPA clasp, RPI clasp. 5. When the alveolar bone around the abutment with indirect retainer has been absorbed 20% and 30%, the amount of force transmitted on abutment with indirect retainer was small in the order of RPA calsp, RPI clasp, Akers clasp. 6. When denture is displaced, shape of the direct retainer reciprocating abutment affect much the function of indirect retainer.

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위상이동 광탄성법과 멱급수형 응력함수를 이용한 인장시편 중앙 균열선단 주위 응력장 해석 (Analysis of Stress Distribution around a Central Crack Tip in a Tensile Plate Using Phase-Shifting Photoelasticity and a Power Series Stress Function)

  • 백태현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 본 연구에서는 균열선단 주위의 응력장을 균열선단으로부터 멀리 떨어진 직선상에서 위상이동 광탄성법과 멱급수형 등각사상 맵핑함수를 이용하여 해석하였다. 해석된 광탄성 응력장을 실제의 광탄성프린지와 비교하였다. 정성적인 비교가 용이하도록 디지털 영상처리에 의해 등색프린지 패턴을 2배로 증식시키고, 증식된 프린지를 다시 세선 처리하여 서로 비교하였다. 정량적인 분석을 위하여 각각의 광탄성 측정 데이터와 계산된 프린지에 대한 퍼센트 오차와 멱급수형 응력함수의 항의 수에 따른 퍼센트 오차에 대한 표준편차를 비교하였다. 응력함수의 항의 수를 변화시켰을 때 표준편차를 계산하였다. 해석 결과 모드I 응력확대계수는 유한요소법과 경험식으로 계산한 값과 2% 이내로 근접하였다.

하악 제2유구치 치수 절단술시 치아 및 충전재에 미치는 응력에 관한 유한 요소법적 분석 (FINITE ELEMENT ANALYSIS OF STRESS TRANSMITTED TO THE PULPOTOMIZED PRIMARY MOLARS TREATED BY VARIOUS TEMPORARY FILLING LOADED AT DIFFERENT CONDITION)

  • 김동수;김종수;김용기
    • 대한소아치과학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.818-839
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    • 1996
  • The strain gage, holographic and photoelastic analysis etc. have been used for stress analysis of prosthesis, orthodontic or orthopedic appliances and filling materials. But these methods has some limitation in analyzing the internal stress. The Finite Element Analysis has been proved to compensate this defect and widely used in this area. The purpose of this study was to compare the stress distributions of the various temporary filling methods being used in pulpotomy procedure. Three different models were designed according to temporary filling material and method: amalgam filling with ZOE base(Model I), amalgam filling with ZPC sub-base and ZOE(Model II), IRM filling only(Model III). The results of the experiment were as follows: 1. In model I under the load case 6 and 1, the significant stress was shown to be concentrated on the buccal portion of crown. 2. Model II showed the similar pattern of stress distribution to Model I. 3. In model III under load case 2, the stress was mainly distributed on the buccal cusp tip and buccal margin of filling material. In same model under the load case 3, the stress was distributed on the lingual cusp tip. 4. Based on the above data, IRM can be assumed to have advantage over the other tested materials in reducing the incidence of crown fracture by localized the stress within the filling materials.

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상악측절치 수복을 위한 Cantilever bridge (STRESS ANALYSIS ON THE ALVEOLAR BONE OF CANTILEVER BRIDGES REPLACING MAXILLARY LATERAL INCISOR)

  • 김형수;양홍서
    • 대한치과보철학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.303-316
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    • 1993
  • The purpose of this study was to analysis the stress distribution induced by three unit PFM bridges and various cantilever bridges replacing maxillary latersal incisor. The simplified two-dimensional photoelastic models used for this study was contructed in the folio- wing way. CR/R ratio was designed to be 1 : 1, 1 : 1.25 and 1 : 1.5. The pontics of cantilever bridge supported by maxillary canines consisted of wrap-around type, rest-extension type, and simple type. 3-unit PFM bridge was constructed with traditional method. 1kg vertical static load was applied on the center of the incisal edge of the pontic. The stress pattern was examined and recorded by photography. The results obtained were as follows ; 1. The magnitude of stress on the abutment root apex area of a traditional 3-unit bridge was the lowest. 2. The model of cantilevered pontic with a rest showed the relatively well distributed stress around the abutment tooth. The model with simple pontic generated the greatest stress concentration in the supporting structure of the abutment tooth. 3. As the height of bone level reduced, the rotational and vertical force increased around the abutment tooth. 4. The stress concentration of the 3-unit bridges occured on the root apex and stress concentration of the cantilever briage occured on the root apex and cervix area, 5. In the case of the cantilever bridge, stress concentrated distally on the root apex area of the abutment tooth and additional stress was observed mesially on the upper part of the root. Especially in the case of the simple pontic, was phenomenon was more apparent than the others. 6. Force applied to cantilevered pontic was transmitted to the adjacent central incisor through the contact surface. Stress was markedly observed on the mesial cervix area in the case of simple pontic and on the root apex area in the case of wrap-around type and rest-extension type.

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광탄성 위상이동법에 의한 인장시편 원형 구멍주위 하이브리드 응력해석 (Hybrid Stress Analysis around a Circular Hole in a Tensile Plate by Use of Phase Shifting Photoelasticity)

  • 백태현;이춘태;양민복
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.15-22
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    • 2007
  • 인장하중을 받는 판재의 원형 구멍 주위의 응력분포를 해석하기 위하여 하이브리드 방법을 이용하였다. 하이브리드 법의 입력데이터로 원형구멍 중심으로부터 임의의 거리에 있는 직선상에서 광탄성 위상이 동법으로 측정된 등색 프린지 차수를 사용하였다. 응력장 변화를 살펴보기 위하여 급수형 등각사상 복소수 응력함수에서 항의 수를 달리 할 경우에 대해 시험하였다. 정성적인 비교를 할 수 있도록 실험으로부터 얻은 실제의 등색 프린지 차수를 응력-광 법칙으로 생성된 이론적인 프린지 차수와 비교하였다. 정량적인 비교를 위하여 입력된 모든 지점의 등색프린지 차수와 응력함수로 계산된 프린지 차수의 상대오차의 표준편차를 응력함수의 항의 수에 따라 분석하였다. 하이브리드법 결과는 유한요소법에 의한 계산값에 매우 근접하였다. 본 연구에 적용된 기법은 광탄성 위상이동법을 이용하여 일 직선상의 등색프린지 차수를 간단히 측정할 수 있으므로 활용 가능성이 많을 것으로 예측된다.

인공치아의 즉시부하를 위해 새로이 개발된 인공치아 지대주(Satellite Abutment)의 광탄성 응력 분석 (PHOTOELASTIC STRESS ANALYSIS OF LOAD TRANSFER TO SATELLITE ABUTMENT AS AN IMMEDIATE ABUTMENT)

  • 박상규;이백수;;김부동
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제28권6호
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    • pp.472-479
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    • 2002
  • Since $Br^{\circ}anemark$ introduced the osseointegrated implants, they have been granted for useful methods for the restoration of oral function. The original $Br^{\circ}anemark$ protocol recommended long stress-free healing periods to achieve the osseointegration of dental implants. However, many clinical and experimental studies have shown that the osseointegration is no wonder in almost cases and that early and immediate loading may lead to predictable osseointegration. So we are willing to introduce the Satellite Abutment newly invented for immediate loading. We think that it will make the occlusal forces dispersed to surrounding bone and that we can restore the oral function immediately after implant installation not disturbing osseointegration. In case of using Satellite abutment, stress concentrated to bone contact area of implant was distributed not only fixation plate and screws but also superior, middle portion of implant and cortical layer of jaw bone. It was clearly decreased on the bone contact surfaces around dental implants. 1. Stress was decreased more than 76.5% when satellite straight abutment was used. 2. Stress was decreased more than 50% when satellite angled abutment was used. 3. The stress around dental implant was well distributed along the cortical bone surface and the fixation plate and screw. This study concludes that satellite abutment can be used as all immediate loading implant prothesis because it was possible to distribute periimplant occlusal stress through implant contact bone surface and cortical layer of jaw bone.

추간판 응력분포에 대한 광탄성 해석 (Photoelastic analysis of the Stress distribution on an intervertebral disc)

  • 신현국;이재창;안면환;안종철;인주철
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제6권2호
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    • pp.223-239
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    • 1989
  • 요추의 중립위, 굴곡위 및 신전위에서의 응력 분포의 차이와 수핵의 유무에 따른 응력 분포의 변화를 관찰하기 위해 본 연구를 시행하였으며 등색선의 양상을 관찰하고 그 응력을 해석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 기립 중립위에서는 수핵이 있는 경우는 전방 부위보다 후방부위에 고응력이 집중되었으며, 전후방 모두 내측부와 중간부위가 고응력이고 외측부로 이동할수록 저응력이 관찰되었다. 수핵이 없는 경우는 후방보다 전방부에 고응력이 집중되었으며 국소적으로 응력이 집중되는 양상을 보이고 있다. 2. 최대 굴곡위에서는 수핵의 존재에 관계없이, 전방보다 후방부가 고응력이 집중되었으며, 수핵 유무 비교시 수핵이 있는 경우가 없는 경우보다 전방이 저응력, 후방은 거의 동등한 응력 분포를 나타내었다. 응력 분포도의 분석에 의하면 전반적으로 균등한 응력 분포 양상을 나타냈다. 3. 최대 신전위에서는 수핵 유무에 관계없이 전방부에 고응력, 후방부에 저응력, 내측에 고응력, 외측은 저응력을 나타내었으며, 수핵이 있는 경우 없는 경우보다 고응력을 나타냈다. 4. 기립 중립위와 최대 굴곡위의 비교에서는 기립 중립위보다 굴곡시 수핵의 유무에 관계없이 전반적으로 후방부 응력이 2차 정도 현저히 감소하는 양상을 보이면서 비교적 균등한 응력 분포를 나타냈다. 5. 최대 신전위와 최대 굴곡위의 비교에스는 수핵 존재시 최대 신전위보다 최대 굴곡위에서 응력 분포가 전후방 모두 2차 정도 감소되고 수핵이 없는 경우는 최대 신전위가 굴곡위보다 응력이 전후방 0.5차 정도 감소되었다.

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부분 관통 구멍이 있는 인장판의 주응력 분포 차이 해석 (Analysis of Principal Stress Distribution Difference of Tensile Plate with Partial Through-hole)

  • 박상현;김영철;김명수;백태현
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.437-444
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    • 2017
  • 기계구조물 부재의 단면에 구멍이나 또는 단면이 급격히 변화할 경우, 불연속 부분 주위에서 응력집중이 일어나며 파손이 발생하는 주요 원인이 된다. 그 이유는 부재에 작용하는 평균 응력보다 응력집중 부분에서 훨씬 큰 응력이 작용하기 때문이다. 본 논문에서는 시편의 부분 관통 구멍 주위에서 응력해석을 수행하여 구멍을 통과하는 선상의 주응력 차 값을 구하였다. 광탄성에서 최대주응력과 최소주응력의 차이는 등색프린지 차수와 재료의 프린지 상수를 곱한 값을 빛이 통과한 거리 즉, 시편의 두께로 나눈 값과 같다. 즉, 주응력의 차이는 광탄성 프린지 차수와 비례관계가 있으므로 유한요소해석에 의한 주응력 차이의 분포를 광탄성 실험결과에 비교할 수 있다. 유한요소 범용 소프트웨어인 ANSYS Workbench를 이용하였으며 유한요소법으로 해석된 값을 광탄성 실험으로부터 측정된 값과 비교한 결과 유사한 결과를 얻었다. 이로서 유한요소해석 결과는 실험결과와의 비교를 통해 타당성이 입증될 수 있었다. 또한 구멍깊이 변화에 따라 나타나는 응력분포를 사용하여 응력집중계수를 구하였다. 구멍깊이가 증가할수록 응력집중계수는 증가함을 나타냈다.

골육착성 보철 치료시 임플랜트와 자연 지대치와의 연결 방법에 따른 관탄성 응력 분석 (PHOTOELASTIC ANALYSIS OF STRESS INDUCED BY FIXED PROSTHESES WITH RIGID OF NONRIGID CONNECTION BETWEEN NATURAL TOOTH AND OSSEOINTEGRATED IMPLANT)

  • 김영일;정재헌;조규종
    • 대한치과보철학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.271-300
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    • 1993
  • The purpose of this study was to analyze the stress distribution at supporting bone according to the types of connection modality between implant and tooth in the superstrcture. This investigation evaluated the stress patterns in a photoelastic model produced by three different types of dental implants such as Branemark, Steri-Oss, IMZ and resin tooth using the techniques of quasi three dimensional photoelasticity. The teeth-supported bridge had a first molar pontic supported by second premolar and second molar as a control group. The implant and toothsupported bridge had a first molar pontic supported by second premolar and implant posterior retainer as an experimental group. Prostheses were mechanically connected to an adjacent second premolar by the rigid of nonrigid connection, Nonrigid connection used an attachment placed between the tooth-supported and fixture-supported component. The female(keyway) of attachment was placed on the distal end of the retainer supported by the tooth ; the male(Key) of attachment connected to the osseointegrated bridge was engaged into the keyway. All prostheses were casted in the same nonprecious alloy and were cemented and screwed on their respective abutments and implants. 16㎏ of vertical loads on central fossae of second premolar, first molar pontic, implant of second molar were applied respectively and 6.5㎏ of inclined load on middle buccal surface of first molar pontic was applied. The results were as follows : 1. Under the vertical load on the central fossa of first mloar pontic, the stress developed at the apex of tooth of implat was more uniformly distributed in the case of nonrigid connection than in the case of rigid connection. 2. Under the vertical load on the central fossa of first molar pontic, the stress developed around the cervical area of tooth of implant was larger in the case of rigid connection than in the case of nonrigid connection because the bending moment was more occured in the case of rigid connection than in the case of nonrigid connection. 3. Stress was more restricted to the loaded side of nonrigid connection than to that of rigid connection 4. Under the inclined load. The set screw loosening of implant was more easily occured in the case of nonrigid connection than in the case of rigid connection due to torque moment. 5. In the case of Branemark implant, the stress concentration in second premolar was larger and the stress developed around the cervical area of implant was lower than any other cases under the vertical load, because Branemark implant with the flexible gold screw was showed in incline toward second premolar by a bending moment. 6. The stress developed around the apex of tooth or implant was more uniformly distributed in the case of Steri-Oss implant with stiff screw than in the case of Branemark implant under the vertical load. But, the stress developed around the cervical area of the Steri-Oss implant was larger than that of any other implants because bending moment was occured by vertical migration of second premolar. 7. The stress distribution in the case of IMZ implant was similar to the case of natural teeth under small vertical load. But, the residual stress around the implant was showed to occurdue to deformation of IMC and sinking of screw under larger vertical load.

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