• Structural Engineering and Mechanics
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• 제58권4호
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• pp.661-676
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• 2016

This paper presents an elastic/plastic model that neglects strain hardening during loading, but accounts for the Bauschinger effect. These mathematical features of the model represent reasonably well the actual behavior of several materials such as high strength steels. Previous attempts to describe the behavior of this kind of materials have been restricted to a class of boundary value problems in which the state of stress in the plastic region is completely controlled by the yield stress in tension or torsion. In particular, the yield stress is supposed to be constant during loading and the forward plastic strain reduces the yield stress to be used to describe reversed yielding. The new model generalizes this approach on plane stress problems assuming that the material obeys the von Mises yield criterion during loading. Then, the model is adopted to describe reversed yielding in thin hollow discs subject to external pressure.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1775-1780
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• 2011

본 논문은 요추부의 손상이 심할 경우 척추경 나사시스템이라는 인공물을 이용하여 수술을 하게 되는데, 이때 적용되는 척추경 나사시스템의 역학특성을 분석하였다. 척추경 나사 시스템으로 고정된 디스크는 일반적으로 퇴행되지만, 제안된 플렉시블 로드를 적용할 경우 고정된 디스크에 유연성(6도 이하)을 부여할 수 있어 디스크가 퇴행되는 것을 막아주는 역할을 할 수 있다. 본 연구에서는 유한요소 해석을 이용하여 플렉시블 로드를 적용한 척추경 나사 시스템의 역학특성을 분석한 결과, 10N 이하의 척추 거동에서 플렉서블 로드는 항복 응력 이내의 응력 분포가 나타남을 알 수 있었으며. 분석된 플렉시블 로드 시스템은 실제 제작 후 인장, 압축 비틀림 등의 척추경 나사 시스템 공인 규격 실험(ASTM F 1717)을 수행하여 항복 응력 이내의 안정적인 작동성을 검증하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.312-324
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• 2008

상용 냉장고에서 새로 설계된 힌지 키트 시스템(HKS, Hinge Kit System)을 개선하기 위하여 새로운 강인 방법론을 연구하였다. 이 방법은 결함 모드, 시장에서의 메카니즘, 가속수명시험법(ALT, Accelerated Life Test)을 이용한 다양하게 개선된 HKS의 설계변수 등을 고려한 것이다. 시장에서의 결함 반품 조사와 첫 번째 ALT 시험을 통한 공통적 크랙 부위는 HKS의 하우징 부분에서 일어남을 확인하였다. 냉장고 HKS의 초기 설계 단계에서 간과한 설계 변수는 하우징이었다. 이를 통하여 냉장고의 특정 열린 지지 구조에서 모든 열린 지지 구조로 확산하여 설계 수정하는 계기가 되었다. 두 번째 ALT 시험을 통하여 발견한 파괴와 크랙 부위는 비틀림 축에서 발생하였다. 설계 변수에서 비틀림 축의 동심도를 고려치 않았던 것이 원인이었다. ALT 시험 절차를 통하여 간과한 설계 변수를 수정할 수 있었다. ALT 시험의 결과를 통하여 연간 결함 발생률이 약 0.01%였고 재설계된 HKS의 B1 수명은 10년으로 파악되었다. 본 논문에서 사용된 변수 설계 방법은 결함 제품 검사, 하중 분석, 세 번의 ALT 시험 등이며 이들은 기계 시스템의 강인 설계에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 향후 본 연구에서 제시된 방법은 새로운 가전제품의 강인 설계에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제33권4호
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• pp.323-331
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• 2008

이 연구의 목적은 세가지 니켈-티타늄 파일의 휨과 회전 조건 하에서의 응력 분포를 유한요소 모형을 이용하여 비교하는 것이다. ProFile .06/#30, ProTaper와 ProTaper Universal의 F3파일을 마이크로컴퓨터 단층촬영을 하고 reverse engineering을 통하여 세 니켈 티타늄 파일의 구조를 얻고 삼차원 유한요소모형을 제작하였다. 니켈 티타늄 합금의 비선형적인 물리적 성질을 반영하고 ABAQUS 프로그램을 이용하여 휨과 회전 조건 하에서의 기계적인 움직임을 수학적으로 예측 분석하였다. U-형태의 단면 구조를 가진 ProFile이 모형 가운데 가장 좋은 휨 성질을 나타냈다. 동일한 휨량 조건에서는 볼록한 삼각형 단면의 ProTaper가 다른 모형보다 많은 힘을 필요로 하였으며, 반면에 가장 높은 von Mises 응력은 ProTaper Universal의 단면에서 움푹 파인 부위에 집중되었다. ProFile 모형은 동일한 크기의 회전력 에 대해 가장 큰 응력 집중을 U-형 구 부위에 나타냈다. ProTaper 모형은 다른 모형에 비해 동일량을 비틀기 위해 더 많은 힘을 필요로 하였으며, 반면에, 동량의 비틀림에서는 가장 높은 von Mises 응력이 ProTaper Universal의 단면에서 움푹 파인 부위에 집중되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.690-693
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• 2005

In this paper, probabilistic distribution of fatigue life of chassis component is determined statistically by applying the design of experiments and the Pearson system. To construct $p-\varepsilon-N$ curve, the case that fatigue data are random variables is attempted. Probabilistic density function(p.d.f) for fatigue life is obtained by design of experiment and using this p.d.f fatigue reliability about any aimed fatigue life can be calculated. Lower control arm and rear torsion bar of chassis component are selected as examples for analysis. Component load histories, which are obtained by multi-body dynamic simulation for Belsian load history, are used. Finite element analysis are performed using commercial software MSC Nastran and fatigue analysis are performed using FE Fatigue. When strain-life curve itself is random variable, probability density function of fatigue life has very little difference from log-normal distribution. And the case of fatigue data are random variables, probability density functions are approximated to Beta distribution. Each p.d.f is verified by Monte-Carlo simulation.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.389-392
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• 2004

It is clinically well known that pre-tension of wires increases the fracture stability in ring or hybrid external fixation. In some cases, additional half pin should be necessary to increase the stability when soft tissue impalement occurs during fixation. In this paper, the fracture stability of a hybrid external fixator system with different pre-tension effects and additional half-pins was analysed using FEM to investigate the effects of these pre-tension and half pin on the system stability quantitatively. 3-D finite element models of five different fixator frames were developed using by beam elements. In axial compression analysis, the fracture stiffness was increased maximally 62％ as the pre-tension increased. In torsion analysis, in the other hand, there is little variations in the fracture stiffness. Additional half pin increased the system stiffness about 200 ％. From the results, proper pre-tension and additional half pin would provide good methods to increase the fracture stability of the hybrid external fixator and provide more surgical options to minimize soft tissue damage at the fracture site.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제74권5호
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• pp.671-678
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• 2020

In this work, the dynamic properties of a high performance concrete containing glass powder (GP) was studied. The GP is a new cementitious material obtained by recycling waste glass presenting pozzolanic activity. This eco-friendly material was incorporated in concrete mixes by replacing 20 and 30% of cement. The mechanical properties of building materials highly affect the response of the structure under dynamic actions. First, the resonant vibration frequencies were measured on concrete plate with free boundary conditions after 14, 28 and 90 curing days by using an alternative vibration monitoring technique. This technique measures the average frequencies of several excitations done at different points of the plate. This approach takes into account the heterogeneity of a material like concrete. So, the results should be more precise and reliable. For measuring the bending and torsion resonant frequencies, as well as the damping ratio. The dynamic properties of material such as dynamic elastic modulus and dynamic shear modulus were determined by modelling the plate on the finite element software ANSYS. Also, the instantaneous aroused frequency method and ultrasound method were used to determine the dynamic elastic modulus for comparison purpose, with the results obtained from vibration monitoring technique.

• 전기학회논문지
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• 제59권2호
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• pp.380-384
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• 2010

A micromirror for a laser display system actuated by the electromagnetic force induced by the surface coil and the permanent magnet was designed and analyzed through the coupled physics analyses incorporating the electromagnetics, mechanics, and electrothermal analysis because the mechanical rotation of the micromirror is driven by the electromagnetic driving force. The proposed micromirror has two torsion beams to sustain the mirror plate which has surface coils on the top and the two permanent magnets exists on both sides of the micromirror for an external magnetic field source. The designed micromirror has the resonant frequency of 3.82kHz. When the magnetic field of the permanent magnet is 0.4T, the coil has 4 turns, and the current density of coil is 3.6A/$mm^2$, the estimated z axis displacement of the mirror plate edge is 0.23mm which corresponds to the rotation angle of $14.2^{\circ}$. When considering the joule heating in the current-carrying coil, the maximum temperature of the mirror plate is obtained as 300.045K, which induces the negligible changes in the rotation angle and the resistance of the coil.

• 한국임상수의학회지
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• 제37권4호
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• pp.180-184
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• 2020

The purpose of this study was to report the reliability and validity of oblique single-cut rotation osteotomy (OSCRO) in 3D-reconstructed canine bone models with femoral varus and torsional deformities. A healthy adult male beagle was recruited to create a 3D bone model, and this bone model was modified by using a 3D program. Fifteen bone models were constructed for this study. OSCRO simulation was performed in accordance with the plan after printing using a 3D printing machine. The anatomical lateral distal femoral angle (aLDFA), anteversion angle (AA), anatomical caudo-distal femoral angle (aCdDFA), mechanical caudo-distal femoral angle (mCdDFA) and pre- and postoperative bone length were calculated. There were no significant differences between the target values and postoperative values. In addition, the difference between pre- and postoperative bone length was small (p = 0.001). Our findings suggest that OSCRO could be an effective surgical option for MPL with bone deformities in small-breed dogs that often undergo conventional distal femoral osteotomy.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.500-506
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• 2009

본 논문은 주요 부위에 대한 정적음력 시뮬레이션을 통해 PFA 라이닝 플러그밸브 본체의 설계자를 지원하는 것을 주된 목표로 한다. CAD 작업을 통해 생성된 형상 모델을 스텝(step)파일로 변환하여 해석작업에 사용한다. 전문적인 해석경험이 없는 밸브 생산업체의 설계자가 형상 모델에 대한 인장, 굽힘, 비틀림 모멘트 등을 계산하는 과정을 이해함으로써 구조적 취약점을 사전에 파악하고, 제품에 반영하여 제품 신뢰도 및 설계효율 증대에 기여할 수 있는 기본적인 방안을 제시하고자 하였다.