• 제목/요약/키워드: Plane Material

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복합 지구물리탐사와 사면 안정해석 자료를 이용한 땅밀림 지역의 활동연약대 파악 (Delineation of the Slip Weak Zone of Land Creeping with Integrated Geophysical Methods and Slope Stability Analysis)

  • 이선중;김지수;김관수;권일룡
    • 지질공학
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    • 제30권3호
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    • pp.289-302
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    • 2020
  • 2016년 경상남도 하동군 땅밀림 지역의 지하구조와 미끄럼사면을 파악하기 위해 지구물리탐사(전기비 저항, 탄성파 굴절법, 시추공 영상촬영)와 사면안정해석을 실시하였다. 시추조사와 탄성파속도로 해석된 사면의 지층 및 지하구조는 20여 m의 두터운 퇴적층 밑에 구간에 따라 1 m보다 얇은 풍화암 및 연암이 각각 분포한다. 지표지질조사를 통하여 관찰된 인장균열의 지표흔적을 기준으로 시추공 BH-2에서 영상촬영을 수행하여 확인된 집중 파쇄대의 분포는 지하수면과 쌍극자배열 전기비저항 단면에서 해석된 활동연약대의 깊이와 잘 부합한다. 기반암 표면의 고비저항 돌출부는 연약대의 하부 진행을 막는 일종의 자연적인 받침대 역할을 하여 이것을 경계점으로 활동면이 미끄러지고 약간 위로 올라가는 휘어진 파괴면을 수반하는 땅밀림의 특성을 설명해준다. 활동연약대에 대한 사면안정해석에서 지하수면의 변동시켜가며 건기와 우기의 안전율을 계산한 결과 우기에 해당되는 0.89의 낮은 값은 지하수로 완전포화된 물질에 기인하는 바 조사지역의 사면은 호우 시 불안정한 사면으로 해석된다.

부분 장골과 장요추 인대를 포함한 요추 천추골의 유한 요소 모델링 및 비선형 해석 (Finite Element Modeling and Nonlinear Analysis of Lumbosacrum Including Partial Ilium and Iliolumbar Ligaments)

  • 하성규;임종완
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.397-409
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    • 2007
  • Owing to needs of biomechanical comprehension and analysis to obtain various medical treatment designs which are related with the spine in order to cure and diagnose LBP patients, the FE modeling and nonlinear analysis of lumbosacrum including a partial ilium and iliolumbar ligaments, were carried out. First, we investigated whether the geometrical configuration of vertebrae displayed by DICOM slice files is regular and normal condition. After constructing spinal vertebrae including a partial ilium, a sacrum and five lumbars (from L1 to L5)with anatomical shape reconstructed using softwares such as image modeler and CAD modeler, we added iliolumbar ligaments, lumbar ligaments, discs and facet joints, etc.. And also, we assigned material property and discretized the model using proper finite element types, thus it was completely modeled through the above procedure. For the verification of each segment, average sagittal ROM, average coronal ROM and average transversal ROM under various loading conditions(${\pm}10Nm$), average vertical displacement under compression(400N), ALL(Anterior Longitudinal Ligament) and PLL(Posterior Longitudinal Ligament) force at L12 level, strains of seven ligaments on sagittal plane at L45 level and maximal strain of disc fibers according to various loading conditions at L45 level, etc., they were compared with experimental results. For the verification of multilevel-lumbosacrum spine including partial ilium and iliolumbar ligaments, the cases with and without iliolumbar ligaments were compared with ROM of experiment. The results were obtained from analysis of the verified FE model as follows: I) Iliolumbar ligaments played a stabilizing role as mainly posterior iliolumbar ligaments under flexion and as both posterior and anterior iliolumbar ligaments of one side under lateral bending. 2) The iliolumbar ligaments decreased total ROM of 1-8% in total model according to various motion conditions, which changed facet contact forces of L5S level by approximately 0.8-1.4 times and disc forces of L5S level by approximately 0.8-1.5 times more than casewithout ilioligaments, under various loading conditions. 3) The force of lower discs such as L45 and L5S was bigger than upper discs under flexion, left and right bending and left and right twisting, except extension. 4) It was predicted that strains of posterior ligaments among iliolumbar ligaments would produce the maximum 16% under flexion and the maximum 10% under twisting. 5) It's expected that this present model applies to the development and design of artificial disc, since it was comparatively in agreement with the experimental datum.

하지 절단환자의 보행 능력 향상을 위한 에너지 저장형 의족의 유연 용골 설계를 위한 기초연구 (A Basic Study on the Design of the Flexible Keel in the Energy-Storage Prosthetic Foot for the Improvement of the Walking Performance of the Below Knee Amputees)

  • 장태성;이정주;윤용산;임정옥
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.519-530
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    • 1998
  • 본 논문에서는 하지 전단 환자의 보행 성능을 개선하고, 활동성을 증대시긴 목적으로 에너지 저장형 의족의 유연 용골 선계를 위한 기초 연구를 수행하였다. 문헌에서 얻을 수 있는 2차원 시상면에서의 정성걸음새와 인체측정 데이터를 분석하여, 의족의 유연 용골 기초 구조 모델을 제시하였다. 기초 구조 모델은 단순한 빔과 선혈 회전 스프링 ·댐퍼로 구성되었다. 고강도 경량 소재를 의족의 유연 용골 기초 구조에 적용하기 위해 탄소섬유 강화 복합재료를 용골의 기초 구조 소재로 선정하였다. 빔의 형상 변화에 따른 복원변형에너지를 유한요소해석에 의해 계산해내고, 빔형상 변화가 설계변수가 될 수 있음을 제시하였다. 복원변형에너지를 많이 저장할 수 있는 유연 용골 구조의 설계를 위해, 직교배열표를 이용한 조지전 시뮬레이션 계획을 세우고, 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 계획에 따른 유한요소해석을 수행하고, 분산활석을 통해 효과적인 에너지 저장형 의족의 유연 용골 구조를 얻어냈다. 유연 용골 구조를 이용한 의족걸음새의 동적 시뮬레이션 모델을 완성하고, 한 보행 사이클 동안의 동적 해석을 수행하였다. 그리하여 의족 시스템 개발을 위한 효과적 설계 과정이 제시되었다.

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축소모형실험을 이용한 연약대층 근접 터널의 거동 (Behavior of tunnel adjacent to weak zone by using scaled model test)

  • 이동석;전재현;박종덕;이석원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.231-246
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    • 2012
  • 최근 터널 건설은 종종 연약대층을 인접하여 계획하게 된다. 이러한 경우 터널 굴착은 안정화되어 있던 지반을 이완시키고 따라서 터널의 안정성에 문제를 일으킬 수 있다. 안정성에 문제를 일으킬 수 있는 주요 영향인자들을 보면 연약대층이 지표면과 이루는 각도, 연약대층과 터널의 이격거리 등을 들 수 있다. 본 연구에서는 연약대층을 인접하여 건설되는 터널의 굴착과정에서 발생하는 변위량과 균열발생 양상을 조사함으로써, 연약대층이 지표면과 이루는 각도 및 연약대층과 터널의 이격거리가 터널의 역학적 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 연약대층이 지표면과 이루는 각도 및 연약대층과 터널의 이격거리를 변화시켜 가면서 균질한 재료를 가지고 실내 축소 모형실험을 수행하고 이를 분석하였다. 실험결과, 연약대층이 지표면과 이루는 각도가 수평에서 수직으로 변화함에 따라 터널 주변의 변위 발생량이 증가하였다. 연약대층과 터널의 이격거리가 증가함에 따라 터널 주변의 변위 발생량이 감소하였고, 특정 이격거리 이상에서 안정화되었다. 이러한 발견들은 기존의 연구결과들을 정량적으로 검증하고 확장하는 것이라 판단된다. 최종적으로 연약대층이 지표면과 이루는 각도 변화에 따른 연약대층과 터널의 적정 이격거리를 정의하였다. 이러한 기초적인 연구는 연약대층을 인접하여 신설되는 터널 설계에 보다 합리적인 제안을 할 수 있을 것으로 판단된다.

수직자기이방성을 갖는 [Pd/Co]5/X/FeMn 다층박막에서 삽입층 물질과 두께에 따른 교환바이어스와 보자력의 의존성 (Dependence of Coercivity and Exchange Bias by Thickness and Materials of Inserted Layer in [Pd/Co]5/X/FeMn Multilayer with Out-of-plane Magnetic Anisotropy)

  • 허장;박동훈;강왕손;지상훈;이기암
    • 한국자기학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.185-189
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    • 2008
  • 수직자기이방성을 갖는 [Pd(0.6 nm)/$Co(0.2)]_5$/FeMn(10) 다층박막 구조를 이용하여 삽입층 물질과 각 물질의 두께 증가에 따른 보자력(coercivity, $H_c$)과 교환력(exchange bias, $H_{ex}$)의 변화를 관찰하였다. $[Pd(0.6 nm)/Co(0.2)]_4$/Pd(0.6)/NiFe(t)/FeMn(10) 구조에서 Co 대신에 NiFe를 삽입하였을 때 0.78 nm와 1.28 nm에서 360 Oe의 교환바이어스를 얻었다. [Pd(0.6 nm)/$Co(0.2)]_5$/FeMn(10) 다층박막 구조에서 Co/FeMn 사이 계면에 $Co_8Fe_2$$Co_9Fe_1$ 물질을 삽입하여 두께 증가에 따라 $Co_8Fe_2$의 경우 0.68 nm에서 30 Oe 증가한 380 Oe의 교환바이어스를 얻었다. $Co_9Fe_1$ 경우 두께 0.52 nm에서 약 200 Oe 증가한 580 Oe 가장 큰 교환바이어스를 얻었다.

구순 구개열 환자의 성장 후 안모에 관한 두부방사선학적 계측 (A Cephalometric Analysis of Lateral Morphologic Feature in Adult Cleft Lip and Palate Patients)

  • 최상희;천상득;윤홍식;이희경;진병로
    • 대한구순구개열학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-15
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    • 2003
  • 이차골 이식술을 시행 받은 구순 구개열을 가지는 성인 남자 20명의 두부계측방사선 사진을 McNamara씨 분석법을 중심으로 하여 계측한 결과는 다음과 같다. 구순 구개열 환자에서 Na. perpendicualr to point A칼은 글.98±5.70, SWh angle 값은 76.45±4.69, Pogonion to Na. perpendicular간은 -6.38± 6.73을 나타내었다. Effective maxillary length는 85.6±4.42, effective mandibular length 값은 123.88±7.10을 보였고 하악각은 29.9±5.09, facial axis angle은 5.53±2.03으로 관찰되었다. Point A에 대해 상악 전치의 돌출도는 3.95±2.74의 값을 보였다.

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Integrated analysis and design of composite beams with flexible shear connectors under sagging and hogging moments

  • Wang, A.J.;Chung, K.F.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제6권6호
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    • pp.459-477
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    • 2006
  • A theoretical research project is undertaken to develop integrated analysis and design tools for long span composite beams in modern high-rise buildings, and it aims to develop non-linear finite element models for practical design of composite beams. As the first paper in the series, this paper presents the development study as well as the calibration exercise of the proposed finite element models for simply supported composite beams. Other practical issues such as continuous composite beams, the provision of web openings for passage of building services, the partial continuity offered by the connections to columns as well as the behaviour of both unprotected and protected composite beams under fires will be reported separately. In this paper, details of the finite elements and the material models for both steel and reinforced concrete are first described, and finite element studies of composite beams with full details of test data are then presented. It should be noted that in the proposed finite element models, both steel beams and concrete slabs are modelled with two dimensional plane stress elements whose widths are assigned to be equal to the widths of concrete flanges, and the flange widths and the web thicknesses of steel beams as appropriate. Moreover, each shear connector is modelled with one horizontal spring and one vertical spring to simulate its longitudinal shear and pull-out actions based on measured load-slippage curves of push-out tests of shear connectors. The numerical results are then carefully analyzed and compared with the corresponding test results in terms of load mid-span deflection curves as well as load end-slippage curves. Other deformation characteristics of the composite beams such as stress and strain distributions across the composite cross-sections as well as distributions of shear forces and slippages in shear connectors along the beam spans are also examined in details. It is shown that the numerical results of the composite beams compare well with the test data in terms of various load-deformation characteristics along the entire deformation ranges. Hence, the proposed analysis and design tools are considered to be simple and yet effective for composite beams with practical geometrical dimensions and arrangements. Structural engineers are strongly encouraged to employ the models in their practical work to exploit the full advantages offered by composite construction.

응집영역모델을 이용한 섬유금속적층판 접착층의 모드 I, II 파괴 거동 물성평가 (Evaluation of Fracture Behavior of Adhesive Layer in Fiber Metal Laminates using Cohesive Zone Models)

  • 이병언;박으뜸;고대철;강범수;송우진
    • Composites Research
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    • 제29권2호
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    • pp.45-52
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    • 2016
  • 섬유금속적층판과 같은 하이브리드 소재는 여러 방향의 하중에 의한 접착층의 파괴로 인해 층간분리가 발생할 수 있다. 모든 하중은 수직 방향의 응력과 면내 두 방향의 전단 응력으로 분해할 수 있으며, 이러한 하중은 접착층의 모드 I, II, III 파괴를 일으킨다. 따라서 하중에 의한 층간분리 현상을 예측하기 위해, 접착층의 모드별 임계 에너지 해방률을 도출하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 접착층의 모드 I 임계 에너지 해방률을 측정하기 위해 double cantilever beam 시험을 수행하였으며, 모드 II 임계 에너지 해방률을 측정하기 위해 end-notched flexure 시험을 수행하였다. 또한, 실험으로부터 도출한 임계 에너지 해방률을 ABAQUS의 응집영역모델에 적용하여 유한요소해석을 수행하였으며, 실제 실험 결과와의 비교를 통해 층간분리 현상에 대한 수치해석 기법 적용의 유효성을 입증하였다.

백색광간섭계를 이용한 알루미늄 박막의 인장 물성 측정 (Measurement of Tensile Properties for Thin Aluminium Film by Using White Light Interferometer)

  • 김상교;오충석;이학주
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.471-478
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    • 2010
  • 박막은 마이크로 전자 장치, 자기 기록 매체, 미세 기전 시스템 및 표면 코팅과 같은 다양한 응용에 있어서 매우 중요한 역할을 수행하는 재료이다. 이러한 박막의 재료 물성 값은 상응하는 거시 재료의 물성 값과 다를 수 있기 때문에 박막의 기계적 물성 값들을 신뢰성 있게 측정할 수 있는 시험법의 개발이 요구되어져 왔다. 본 연구에서는 종래의 약 처짐 시험법과 단축 인장 시험법의 한계성을 극복하기 위해 나노미터 이하의 면외 변위 측정 분해능을 갖는 백색광 간섭계를 채택한 새롭고 간편한 시험법을 개발하였다. 개발된 시험법의 유효성을 검증해 보기 위하여 스퍼터링을 포함한 마이크로 공정에 의해 자유지지 알루미늄 박막 시험편을 제작한 뒤 이를 이용하여 인장 물성 값을 측정하였다. 폭 0.5 mm, 두께 $1{\mu}m$인 시험편을 실리콘 다이상에 1~5개 제작하여 사용하였다. 모터 구동 팁, 하중계 및 6 자유도 정렬 장치로 구성된 시험기를 자체적으로 제작한 뒤 막 처짐 시험을 수행하였다. 시험기는 가능한 작게 제작하여 상용 백색광 간섭 현미경 아래에 설치 가능하도록 하였다. 백색광 간섭무늬를 이용하여 시험편과 시험기 사이의 정렬 맞춤을 수행하였다. 영 계수는 62 GPa, 항복점은 247 MPa로 측정되었다.

중심위 교합에서 중심 교합으로 전위될 때의 변위량과 교합형태에 관한 비교 연구 (A COMPARATIVE STUDY OF THE AMOUNT OF DISPLACEMENT AND OCCLUSION FORMS IN THE CHANGE FROM CR TO CO)

  • 이재봉;신철호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.1-11
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    • 2007
  • Statement of problems: The concept of CR has also changed continuously.?In order to find out the factors that affect the centric slide, studies were carried out to compare the forms of wisdom teeth eruption, lateral movement, premature contact in CR, and anterior movement. Research and statistical methods were based on the report by the 1980 Korean dental association. Material and method: In our study, 403 dentists in their twenties and dentistry students who could understand CR and CO (and who did not receive occlusal, orthodontic treatment, without extreme caries and large prosthodontic care) were compared with the 25 year old results. A segment of line parallel to the upper incisor was marked on the lower incisor. When seen laterally, a line perpendicular to the occlusal plane was drawn on the foremost area of the upper incisor. This line was extended to the lower incisor and the two points (points at the lower and upper incisors) were used as reference points for the CO. After guiding the occlusion to the CR, two lines were marked by using the same method that was used for the CO. The point in which these lines meet became the reference point of CR occlusion Results and conclusions: Results of the experiment completed in 1980 show that all 307 research members had anterior-posterior and upper-lower displacement. Displacement measurements were $0.7{\pm}0.4mm$ for the anterior-posterior displacement, $0.99{\pm}0.50mm$ for the upper-lower displacement,0.18{\pm}0.31 mm for the lateral displacement, and $1.32{\pm}0.67mm$ for the total displacement. Results of the 2006 experiment show that all 409 research members had anterior-posterior and upper-lower displacement. The anterior-posterior displacement was $1.12{\pm}0.86mm$, the upper-lower displacement was $1.02{\pm}0.71mm$, the lateral displacement was $0.61{\pm}0.56mm$, and the total displacement was $1.80{\pm}0.99mm$. No specific differences were found between each group when comparing displacement according to the forms of wisdom teeth eruption. Since 1980, the percentage of unerupted teeth has increased from 35.16% (111/307 people) to 57.5% (236/409 people). Westernization of the Korean cranial form and intraoral structure has brought about these results. In our experiment, 26.7% (109/409 people) of the subjects were cuspid guided, while 7.3% (30/409 people) were mutually guided. No specific differences were found in the amount of displacement between the two groups. Only the subjects with anteriors coming in contact made up the largest percentage group (42.3%, 173/409 people) in our study. No specific differences were found between each group.