• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제13권3호
• /
• pp.33-52
• /
• 1997

비선형 3차원 유한요소 해석법을 이용하여 타이백으로 억지된 토류벽의 거동을 분석하여 설계시에 고려되는 중요 파라미터의 영향을 조사하였다. 제안된 유한요소기법에서 엄지말뚝과 텐던 정착길이는 빔요소로, 토류판은 쉘요소로, 텐던 비정착길이는 스프링 요소로 모델링하였다. 사용된 흙의 거동모델은 사질토의 비선형 거동 특성과 응력이력을 고려할 수 있는 기존의 Hyperbolic 모델을 수정하여 사용하였으며 벽체 전면에서의 굴착, 타이백 설치, 타이조임 그리고 재굴착 등의 모든 축조과정을 단계별로 해석할 수 있는 시뮬레이션 기법을 제안하였다. 여러 가지 주요 설계인자를 변화시키며 파라메트릭 해석을 수행하였고 이 결과 앵커의 위치, 앵커의 비정착 길이, 앵커 조임 하중의 크기와 엄지말뚝의 근입긴이등의 영향을 밝혀낼 수 있었다. 이 해석 결과를 토대로 새로운 설계지침을 제안하였다.

• Archives of Plastic Surgery
• /
• 제43권2호
• /
• pp.134-144
• /
• 2016

In adults, mallet finger is a traumatic zone I lesion of the extensor tendon with either tendon rupture or bony avulsion at the base of the distal phalanx. High-energy mechanisms of injury generally occur in young men, whereas lower energy mechanisms are observed in elderly women. The mechanism of injury is an axial load applied to a straight digit tip, which is then followed by passive extreme distal interphalangeal joint (DIPJ) hyperextension or hyperflexion. Mallet finger is diagnosed clinically, but an X-ray should always be performed. Tubiana's classification takes into account the size of the bony articular fragment and DIPJ subluxation. We propose to stage subluxated fractures as stage III if the subluxation is reducible with a splint and as stage IV if not. Left untreated, mallet finger becomes chronic and leads to a swan-neck deformity and DIPJ osteoarthritis. The goal of treatment is to restore active DIPJ extension. The results of a six- to eight-week conservative course of treatment with a DIPJ splint in slight hyperextension for tendon lesions or straight for bony avulsions depends on patient compliance. Surgical treatments vary in terms of the approach, the reduction technique, and the means of fixation. The risks involved are stiffness, septic arthritis, and osteoarthritis. Given the lack of consensus regarding indications for treatment, we propose to treat all cases of mallet finger with a dorsal glued splint except for stage IV mallet finger, which we treat with extra-articular pinning.

• Advances in biomechanics and applications
• /
• 제1권3호
• /
• pp.169-185
• /
• 2014

Computational multibody models of the elbow can provide a versatile tool to study joint mechanics, cartilage loading, ligament function and the effects of joint trauma and orthopaedic repair. An efficiently developed computational model can assist surgeons and other investigators in the design and evaluation of treatments for elbow injuries, and contribute to improvements in patient care. The purpose of this study was to develop an anatomically correct elbow joint model and validate the model against experimental data. The elbow model was constrained by multiple bundles of non-linear ligaments, three-dimensional deformable contacts between articulating geometries, and applied external loads. The developed anatomical computational models of the joint can then be incorporated into neuro-musculoskeletal models within a multibody framework. In the approach presented here, volume images of two cadaver elbows were generated by computed tomography (CT) and one elbow by magnetic resonance imaging (MRI) to construct the three-dimensional bone geometries for the model. The ligaments and triceps tendon were represented with non-linear spring-damper elements as a function of stiffness, ligament length and ligament zero-load length. Articular cartilage was represented as uniform thickness solids that allowed prediction of compliant contact forces. As a final step, the subject specific model was validated by comparing predicted kinematics and triceps tendon forces to experimentally obtained data of the identically loaded cadaver elbow. The maximum root mean square (RMS) error between the predicted and measured kinematics during the complete testing cycle was 4.9 mm medial-lateral translational of the radius relative to the humerus (for Specimen 2 in this study) and 5.30 internal-external rotation of the radius relative to the humerus (for Specimen 3 in this study). The maximum RMS error for triceps tendon force was 7.6 N (for Specimen 3).

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.527-533
• /
• 2005

원전 격납건물의 축대칭 모델은 해석상의 간편성으로 인하여 널리 사용되지만, 실제의 비축대칭 조건을 주는 요소들을 축대칭 모델상에서 구현하기 위해서는 적절한 가정 및 변환 절차를 도입해야 한다. 선행 논문에서는 국내의 CANDU형 및 한국형 격납건물 돔에 비축대칭으로 배치된 텐던들을 축대칭 모델에 적용하기 위한 합리적인 변환 절차를 제안하였으며, 텐던 강성 및 프리스트레싱의 효과 측면에서 고찰하였다. 본 논문에서는 제안된 모델을 범용구조해석 프로그램에 적용한 수치 예제를 통하여 타당성을 검증하였다. 제안된 축대칭 모델은 CANDU형의 3차원 거동을 비교적 유사하게 추적할 수 있는 것으로 나타났지만, 한국형의 경우에는 돔 텐던 배치상 축대칭 가정에 따른 오차가 다소 크게 나타났다. 또한, 프리스트레싱을 구현하기 위해 사용되는 초기응력법 및 등가하중법을 비교 분석하였으며, 축대칭 모델에 초기응력법을 적용할 때 원환방향 프리스트레싱의 역할이 매우 큼을 보였다. 마지막으로 제안된 수식에 도입된 근사화를 보정하여 좀 더 실제 거동에 가까운 값들을 산출할 수 있는 보정계수에 대하여 고찰하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권12호
• /
• pp.47-53
• /
• 2018

산업용으로 다양한 형태의 로봇팔이 사용되고 있으며, 특히, 다품종 소량생산으로 생산방식의 변화가 이루어지면서 산업현장에서 다양하게 사용이 가능한 그리퍼에 대한 중요성이 높아지고 있다. 이러한 중요성에 기반을 두어 본 연구진은 기존에 연성재질의 비선형성을 이용하여 강성을 변화시킬 수 있는 가변강성 메커니즘 그리퍼를 연구하였다. 시제품을 제작하고 실험을 통해 강성의 변화와 그 유용성을 확인하였다. 그러나 세 개의 가변강성 메커니즘을 배치하여 그리퍼를 설계 및 제작함으로써 물체를 파지하는 상황에 따라 파지를 제대로 하지 못하는 현상이 발생하였다. 또한, 그리퍼 간의 균형이 맞지 않아 물체 파지 시에 파지할 물체가 회전하면서 미끄러지는 경우가 드물게 발생하는 문제가 있었다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 새로운 형태의 그리퍼가 필요하게 되었다. 새로운 형태의 그리퍼를 설계하기 위하여 생체모사기술을 적용하였다. 사람의 손바닥과 파리지옥의 움직임을 통해 영감을 얻어 새롭게 가변강성 소프트 로봇 핸드를 설계하였다. 손바닥이 접히는 메커니즘을 가변강성 그리퍼에 장착된 텐던을 당기는 것과 연동하여 파지 성능을 높일 수 있었다. 가변강성 메커니즘에 파리지옥과 손바닥 형태의 메커니즘을 결합하여 파지 안전성을 높인 소프트 로봇 핸드는 기존의 가변강성 메커니즘 그리퍼보다 다양한 형태와 무게를 가진 물체를 안정적으로 파지하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권1A호
• /
• pp.135-146
• /
• 2008

본 논문에서는 가속도 및 임피던스 신호를 이용하여 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 거더교에 적합한 하이브리드 손상 모니터링 체계를 제안하였다. PSC 거더교의 주된 손상유형으로 텐던의 긴장력 감소와 콘크리트 거더의 휨 강성 저하를 고려하였다. 제안된 하이브리드 체계는 손상경보, 손상분류 및 손상평가와 같이 크게 3단계로 구성하였다. 첫 번째 단계에서는 가속도 특성 변화를 모니터링하여 전역적인 손상의 발생을 경보한다. 두 번째 단계에서는 임피던스 특성 변화를 모니터링하여 손상유형이 긴장력 감소인지 휨 강성 저하인지를 분류한다. 세 번째 단계에서는 손상유형에 적합한 손상평가기법을 이용하여 손상의 위치와 크기를 평가한다. 손상유형이 휨 강성 저하인 경우에서는 모드형상기반 손상검색 기법을 적용하였고, 손상유형이 긴장력 감소인 경우에서는 고유진동수기반 긴장력 추정 기법을 적용하였다. 모형 PSC 거더 실험을 통해 제안된 하이브리드 손상모니터링 체계의 유용성을 평가하였다.

• Computers and Concrete
• /
• 제17권2호
• /
• pp.241-253
• /
• 2016

Depending on the researcher, the effect of prestressing on the natural frequency of a PSC (prestressed concrete) structure appear to have been interpreted differently. Most laboratory tests on PSC beams available showed that the natural frequency is increased appreciably by prestressing. On the other hand, some other references based on field experience argued that the dynamic response of a PSC structure does not change regardless of the prestressing applied. Therefore, the deduced conclusions are inconsistent. Because an experiment with and without prestressing is a difficult task on a full size PSC bridge, the change in natural frequency of a PSC bridge due to prestressing may not be examined through field measurements. The study examined analytically the effects of prestressing on the natural frequency of PSC bridges. A finite element program for an undamped dynamic motion of a beam-tendon system was developed with additional geometric stiffness. The analytical results confirm that a key parameter in changing the natural frequency due to prestressing is the relative ratio of prestressing to the total weight of the structure rather than the prestressing itself.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권4호
• /
• pp.645-654
• /
• 2005

This paper presents a nonlinear finite element procedure for the analysis of reinforced and prestressed concrete shells using the four-node quadrilateral flat shell element with drilling rotational stiffness. A layered approach is used to discretize, through the thickness, the behavior of concrete, reinforcing bars and tendons. Using the smeared-crack method, cracked concrete is treated as an orthotropic nonlinear material. The steel reinforcement and tendon are assumed to be in a uni-axial stress state and to be smeared in a layer. The constitutive models, which cover the loading, unloading, and reloading paths, and the developed finite element procedure predicts with reasonable accuracy the behavior of reinforced and prestressed concrete shells subjected to different types of loading. The proposed numerical method fur nonlinear analysis of reinforced and prestressed concrete shells is verified by comparison with reliable experimental results.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.979-984
• /
• 2001

The Sang-Jin bridge constructed by the Free Cantilever Method in 1985 is 4-span concrete rahmen bridge with a hinge at midspan. Due to the effect of creep, shrinkage of concrete and relaxation of tendon, the Sang-Jin bridge exposed the excessive displacement at midspan with the passage of time. In order to improve the load-carrying-capacity and durability of the bridge, needs to repair and rehabilitate the structure emerged. New rehabilitation methods were applied such as external prestressing of concrete box, application of pier pre-camber and steel truss jacking. Structural analysis and several tests including static load test, dynamic load test and ambient vibration test were executed to verify the improvement. The test result showed that the displacement of the midspan was improved by 10mm and it was verified that the stiffness of the bridge was increased. Totally, the load-carrying-capacity of Sang-Jin bridge was increased at least 1.56times which was attributed to the new rehabilitation method.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.531-536
• /
• 2002

The design of anchorage zone in prestressed concrete cable stayed bridges is very important area due to the more accurate analysis is needed to estimate the behavior. In the study, since the cable anchorage zone in the prestressed concrete cable-stayed bridge is subject to a large amount of concentrated tendon forces, it shows very complicated stress distributions and causes a serious local cracks. Accordingly, It is necessary to investigate the parameters of affecting the stress distribution, such as the cable inclination, the position of anchor plate, the modeling method and the three dimensional effect. The tensile stress distribution of anchorage zone is compared to the actual design condition by varing the stiffness of spring element in the local modeling and an appropriate position of anchor plate is determined. These results would be elementary data to the stress state of anchorage zone and more efficient design.