• 제목/요약/키워드: Pressure Strain

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유한요소법을 이용한 인두의 기능이상에 대한 생체역학적 모델 (A Biomechanical Modeling of Human Pharyngeal Muscular Dysfunction by Using FEM(Finite Element Method))

  • 김성재;배하석;최병철;김성민
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.515-522
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    • 2003
  • 인두는 구강과 식도, 비강과 폐의 중간에서 능동적으로 구강을 통해 섭취되는 음식물과 비강을 통해 흡입되는 공기의 통로역할을 하는 주요한 기관이다. 본 연구는 유한요소기법을 이용한 인두의 3차원 구조의 재구성 과정을 거쳐 인두의 생체역학모델을 구현하였으며, 연하곤란환자의 인두근육의 주요부분에 대한 구조적 변형특성을 3가지로 분류하여 유한요소기법을 이용하여 인두내의 압력에 대한 형상의 변형을 관찰 후 최적화 과정을 거쳐 각 부분에서의 추정 압력 구배를 측정하여 연하과정에서 내부에 생성되는 압력의 연속적인 압력분포를 추정하였다. CT에 의한 인두의 변형 형상을 추정하여 임의 압력에 의한 인두구조의 변형 형상을 유한요소 해석에 의해 계산한 후 비교하여 실제 인두강 내에 형성되는 압력을 추정하였다. 재료적 특성은 인두의 기능이상 시 근조직경화가 발생, 즉 stiffness 가 증가하는 것으로 가정하여 응력-변형률 관계에 있어서 각각 $25\%,\;50\%,\;75\%$씩 증가시켜 분석하였다. 이러한 인두의 생체역학모델은 인두기능장애를 가진 환자의 치료 계획 수립에 도움이 되는 유용한 자료를 제공 할 것으로 생각된다.

전단파속도와 지반공학적 현장 관입시험 자료의 상관관계 도출 (Deduction of Correlations between Shear Wave Velocity and Geotechnical In-situ Penetration Test Data)

  • 선창국;김홍종;정충기
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.1-10
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    • 2008
  • 다양한 탄성파 시험으로부터 획득할 수 있는 전단파속도($V_S$)는 주로 지진공학 분야에서의 내진 설계 및 내진 성능 평가를 위한 대표적 지반 동적 특성으로 강조되어 왔다. 일반적인 지반공학적 부지 조사 기법의 지반지진공학적 활용을 목적으로, 표준관입 시험(SPT)과 피에조콘관입시험(CPTu)을 국내 여러 부지들을 대상으로 다양한 시추공 탄성파시험과 함께 수행하였다. 본 연구에서는 현장시험 자료들의 통계학적 모델링을 통해 전단파속도와 표준관입시험의 타격수(N 값)및 선단저항력($q_t$), 주면마찰력($f_s$)과 간극수압계수($B_q$)로 구성되는 피에조콘관입 자료 간의 상관관계를 도출하고 전단파속도 결정을 위한 경험적 방법으로 제안하였다. 비록 일반적인 지반공학적 관입시험과 시추공 탄성파시험의 대상 변형률 수준이 상이하다 할지라도, 본 연구에서 제안된 상관관계들은 국내 토사 지층의 예비적 전단파속도 산정에 활용될 수 있을 것으로 보인다.

초속경 시멘트를 사용한 가압식 쏘일네일링의 주입시간에 따른 마찰저항특성에 관한 연구 (A Study on the Frictional Resistance Chracteristics of Pressurized Soil Nailing Using Rapid Setting Cement)

  • 이아름;신은철;이철희;임용관
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.1-10
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    • 2018
  • 쏘일네일링 공법은 일반적으로 중력식 그라우팅 방법으로 사용되고 있으나, 그라우팅으로 인한 공동발생 및 충진 불량 문제를 해결하고자 최근에는 가압식 쏘일네일링 공법의 개발과 적용사례가 증가하고 있다. 가압식 그라우팅은 일반적으로 포틀랜트 시멘트와 물을 혼합하여 사용하나 소요강도 발현까지 10일 이상 걸리기 때문에 초속경 시멘트를 혼합하여 사용하고 있다. 이에 이 논문에서는 가압식 그라우팅 주입시간을 고려하여 적정 겔타임이 확보되는 초속경 시멘트 혼합비 30%가 가압식 쏘일네일링을 하기에 적합하다고 판단하였다. 화강풍화토 지반을 대상으로 모형토조를 제작하여 네일체의 인발실험을 한 결과, 주입시간 10초에서는 변형률 15% 일 때의 인발력이 5.7kN으로 중력식과 비교하였을 때 약 1.5배의 보강효과가 나타났다. 압력시간을 10초, 20초, 30초, 40초의 조건으로 달리할 경우에는 주입시간 증가에 따른 마찰저항력이 선형적으로 증가하나, 한계주입압력을 넘는 수준의 주입시간에서는 수압파쇄 효과로 인해 마찰저항력이 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 수치해석을 통하여 무보강 사면과 중력식, 가압식 쏘일네일링으로 보강된 사면의 안정을 비교분석 하였다.

소변에서 분리된 비용혈성, 점액성, 응고효소 음성 MRSA (Non-hemolytic, Mucinous, Coagulase Negative MRSA Isolated from Urine)

  • 김재수;최규태;정보경;김종완;김가연
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.260-264
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    • 2019
  • 84세 여성이 항문까지 욕창이 번져 응급실에 내원하였다. 그녀는 근처의 요양기관에서 전원되었고, 입원시 소변 도뇨관을 달고 있었으며 열은 없었다. 그람염색에서 많은 수의 포도상구균과 >25의 호중구 (${\times}1000$배 렌즈)가 관찰되었다. 24시간 배양한 혈액한천배지에서 용혈이 없는 점액성의 집락이 관찰되었으며 배양 48시간에는 점액성이 더욱 확대되었다. India ink로 염색하여 협막의 모습을 관찰하였으며, 카타라제 양성, 라텍스법 혈액응고효소 음성, 시험관법 혈액응고효소 음성소견을 보였다. Vitek-2와 질량분석기인 Vitek MS V-3 IVD에서 S. aureus로 나타났으며, 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 및 Multilocus sequencing typing (MLST)에서 S. aureus로 표준균주인 ATCC 29213과 99.9% 일치를 보였다. 본 증례는 용혈성이 없고, 점액성이 강하며, 라텍스법 혈액응고효소 음성, 시험관법 혈액응고효소 음성소견을 보이는 MRSA를 동정하여 이를 보고한다.

압축하중 및 전계 인가에 따른 PIN-PMN-PT 단결정의 33-모드 유전 및 압전특성 (The 33-mode Dielectric and Piezoelectric Properties of PIN-PMN-PT Single Crystal under Stress and Electric Field)

  • 임재광;박재환;이정호;이상구
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.91-96
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    • 2020
  • Pb(In1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3계 압전 단결정의 유전특성과 압전특성을 전계 및 압축응력 인가 조건 하에서 33-모드 방식으로 측정하였다. 110~140℃ 영역에서 저온 rhombohedral 구조에서 고온 tetragonal 구조로의 상전이가 관찰되었으며, cubic 구조로 변화하는 큐리온도는 165℃ 정도로 나타났다. 압축응력 및 전계 변화에 따른 분극의 크기변화를 측정하였다. 전계인가 분극 곡선의 기울기로부터 비유전율을 계산하였고, 인가되는 응력의 크기가 증가할수록 계산된 비유전율의 크기는 증가하고, 인가되는 전계의 크기가 증가할수록 비유전율의 크기는 감소하는 경향성을 나타내었다. 압축응력 및 전계 변화에 따른 변위 거동을 측정하였으며, 곡선의 기울기로부터 압전상수를 계산하였고 압력인가에 따른 상전이를 확인하였다. 수중 또는 의료용 초음파 발진자로 실제 응용할 경우 선형성을 유지하여 구동이 가능하기 위하여 소자 기구물을 형성하는 단계에서 인가하게 되는 압축응력의 크기와 구동 전계의 DC 바이어스의 크기를 적절하게 설계할 필요가 있다.

말뚝 설치를 통한 콘크리트궤도의 누적소성침하 감소 효과 (The Effect of Pile Distallation on the Reduction of Cumulative Plastic Settlement)

  • 이수형;이일화;이성진;김대상
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.129-137
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    • 2008
  • 향후 국내 철도 건설에는 콘크리트궤도의 활발한 적용이 예상된다. 콘크리트궤도의 경우 기존의 자갈도상 궤도에 비해 침하로 인한 사용성 저하가 크고 그 복구가 어렵기 때문에, 침하에 대한 보다 엄격한 대처가 요구된다. 특히 반복되는 열차하중에 의해 발생하는 소성변형의 축적에 의한 장기 침하를 예측하는 것은 철도 궤도의 합리적인 설계와 유지관리를 위해 필수적이다. 세립토로 구성된 연약한 노반 위에 설치되어 과도한 누적소성침하가 예상되는 경우, 소수의 소구경 말뚝을 설치하면 침하를 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 예측된다. 본 논문은 경험식과 수치해석을 결합한 방법을 통해 말뚝 설치에 의한 누적소성침하량의 감소 효과를 평가하였다. 본 논문에서는 3차원 유한차분법을 이용하여 말뚝이 설치된 콘크리트궤도를 모델링하여 열차하중에 의해 발생하는 지중응력 상태를 파악하고, 산정된 응력 분포를 소성변형 예측을 위한 경험식에 적용함으로써 콘크리트궤도에서 발생하는 장기 소성침하를 예측하였다. 해석 결과의 분석출 통해 누적소성침하량의 감소 목적으로써 의 말뚝 설치 효과를 확인하였다. 또한 말뚝 설치개수 및 말뚝 배치에 따른 누적소성침하 감소 특성을 제시하고 누적소성침하 감소를 위한 효과적인 말뚝 배치를 제안하였다.

비행하중조건에서 연료 파일런의 구조 건전성 검증을 위한 구조 정적시험 (Structural Static Test for Validation of Structural Integrity of Fuel Pylon under Flight Load Conditions)

  • 김현기;김성찬;최현경;홍승호;김상혁
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.97-103
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    • 2022
  • 항공기에 장착되는 구성품은 항공기 운용 조건에서 구조 건전성이 입증되어야만 항공기에 장착될 수 있다. 항공기 주요 구성품 중에서 파일런은 엔진이나 외부무장 같은 외부장착물을 항공기의 주날개와 연결하고 파일런 자체에 작용하는 하중을 항공기의 주구조물로 전달하는 역할을 하며, 민간 항공기에서는 엔진 영역에서 화재가 발생할 경우 주날개로 화재가 번지는 것을 방지하는 역할도 한다. 본 연구에서는 항공기에 외부 연료탱크를 장착하기 위해 사용하는 연료 파일런의 구조 건전성을 검증하기 위해 수행한 구조 정적시험의 결과를 제시하였다. 본문에서는 파일런의 구조 정적시험에 사용되는 시험장비, 유압장치, 하중제어시스템 그리고 데이터 획득장비로 구성되는 시험셋업을 제시하였다. 그리고, 하중작동기를 제어하는 소프트웨어를 소개하고, 각 시험하중 조건에 대한 시험 프로파일을 제공하였다. 시험 결과, 각 시험에서 허용 오차 범위 내에서 하중작동기가 적절히 제어되는 것으로 나타났으며, 시험체의 주요 위치에서 수치해석과 구조시험으로 부터 획득한 변형률의 비교를 통해 수치해석의 신뢰성을 검증하였다. 결론적으로, 구조 정적시험을 통해 본 연구에서 다루고 있는 연료 파일런이 요구된 하중조건에 대해 충분한 구조 강도를 가지고 있음을 입증하였다.

차량의 횡방향 주행이격에 의한 아스팔트 콘크리트 포장의 응답특성 분석 (Field Evaluation of Traffic Wandering Effect on Asphalt Pavement Responses)

  • 서영국;권순민;이재훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권3D호
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    • pp.453-459
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    • 2006
  • 본 연구는 차량의 주행경로를 정확하게 측정하는 수단을 개발하고 이를 현장계측에 적용하여 주행차량의 횡방향 이격에 의한 아스팔트 콘크리트 포장(이후 아스팔트 포장)의 주요 응답 특성을 규명하고자 하였다. 개발된 주행이격 측정 시스템은 두 개의 레이저 센서로부터 전송된 신호가 차량의 타이어로부터 반사되어오는 물리적 현상을 실시간으로 분석함으로서 도로 포장위의 임의의 기준으로부터 실제 차량이 주행한 경로를 정확하게 관측 할 수 있다. 다양한 주행이격에 의한 아스팔트 포장의 횡방향 수평 변형률과 하부 포장층의 수직응력 변화를 실측하기 위하여 시험도로상의 아스팔트 포장의 일부 구간을 선정, 덤프트럭에 의한 동하중 재하시험을 시행하였다. 차량의 횡방향 이격거리는 주행차로(2차)의 차륜부에 매설된 횡방향 수평 변형률 계측기의 중심을 기준으로 추월차로 방향으로 20cm 간격으로 조수석 차륜에 의한 하중중첩의 영향을 최대한 배재하도록 설정하였다. 현장시험 결과 표층과 중간층에서는 하중재하 위치에서 발생한 압축변형이 이격거리 약 40cm에서부터 점차 인장으로 변화하고 있음을 알 수 있었다. 또한, 보조기층상부와 동상방지층상부에 작용하는 수직응력은 하중재하 위치에서 치대로 발생하였으며 이격거리 50cm 이상부터는 하중에 의한 영향이 상대적으로 미비하였다.

테크노스트레스가 사용자 저항과 성과에 미치는 영향 (The Effect of Technostress on User Resistance and End-User Performance)

  • 김경준;이기동
    • 경영정보학연구
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    • 제19권4호
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    • pp.63-85
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    • 2017
  • 최근의 정보기술은 인간이 할 수 있는 거의 모든 영역에서 적용될 만큼 눈부신 발전을 거듭하고 있지만, 직업 상실의 위협과 같은 사건들로 인하여 개인에게는 기술로 인한 지침, 압박감과 같은 테크노스트레스를 유발시키기도 한다. 이러한 테크노스트레스는 정보기술이 중심이 될 미래 사회에서 사용자의 성과나 생산성에 영향을 미칠 수 있는 중요한 요인이기 때문에 그 관계성에 대한 연구는 매우 중요하다. 본 연구에서는 정보기술 사용자에게 발생되는 테크노스트레스가 성과에 대한 직, 간접적인 영향을 밝히고자 한다. 이를 위해서 테크노스트레스의 발생절차에 대하여 문헌검토를 통해 구체화 하였으며, 사용자의 반응에 대한 유발과 개인적 결과인 성과에 미치는 영향을 실증분석하였다. 따라서 테크노 스트레스와 혁신저항 이론을 통합한 연구모형을 개발하였으며, 317명의 설문조사 응답 자료를 분석하였다. PLS 구조방정식과 매개회귀분석을 통한 분석결과 개인의 테크노스트레스 유발시키는 정보기술의 특성에는 급변성, 연결성, 신뢰성, 복잡성이 영향요인이었으며, 테크노스트레스는 혁신저항을 통해서 간접적으로만 최종 사용자의 성과에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구는 그동안 정보시스템 분야에서 제기되었던 테크노스트레스와 성과의 인과관계에 대하여 새로운 관점을 제시하여, 학문적이고 실무적인 시사점을 제공할 것이다.

Fluid bounding effect on FG cylindrical shell using Hankel's functions of second kind

  • Khaled Mohamed Khedher;Shahzad Ali Chattah;Mohammad Amien Khadimallah;Ikram Ahmad;Muzamal Hussain;Rana Muhammad Akram Muntazir;Mohamed Abdelaziz Salem;Ghulam Murtaza;Faisal Al-Thobiani;Muhammad Naeem Mohsin;Abeera Talib;Abdelouahed Tounsi
    • Advances in nano research
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    • 제16권6호
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    • pp.565-577
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    • 2024
  • Vibration investigation of fluid-filled functionally graded cylindrical shells with ring supports is studied here. Shell motion equations are framed first order shell theory due to Sander. These equations are partial differential equations which are usually solved by approximate technique. Robust and efficient techniques are favored to get precise results. Employment of the Rayleigh-Ritz procedure gives birth to the shell frequency equation. Use of acoustic wave equation is done to incorporate the sound pressure produced in a fluid. Hankel's functions of second kind designate the fluid influence. Mathematically the integral form of the Langrange energy functional is converted into a set of three partial differential equations. A cylindrical shell is immersed in a fluid which is a non-viscous one. These shells are stiffened by rings in the tangential direction. For isotropic materials, the physical properties are same everywhere where the laminated and functionally graded materials, they vary from point to point. Here the shell material has been taken as functionally graded material. After these, ring supports are located at various positions along the axial direction round the shell circumferential direction. The influence of the ring supports is investigated at various positions. Effect of ring supports with empty and fluid-filled shell is presented using the Rayleigh - Ritz method with simply supported condition. The frequency behavior is investigated with empty and fluid-filled cylindrical shell with ring supports versus circumferential wave number and axial wave number. Also the variations have been plotted against the locations of ring supports for length-to-radius and height-to-radius ratio. Moreover, frequency pattern is found for the various position of ring supports for empty and fluid-filled cylindrical shell. The frequency first increases and gain maximum value in the midway of the shell length and then lowers down. It is found that due to inducting the fluid term frequency result down than that of empty cylinder. It is also exhibited that the effect of frequencies is investigated by varying the surfaces with stainless steel and nickel as a constituent material. To generate the fundamental natural frequencies and for better accuracy and effectiveness, the computer software MATLAB is used.