• 제목/요약/키워드: Wire stiffness

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변환요소에 따른 LOOPED WIRE의 탄성 변화에 관한 연구 (A STUDY ON THE CHANGES OF THE ELASTIC PROPERTIES TN LOOPED WIRES BY VARIABLE FACTORS)

  • 나용인;김상철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.263-271
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    • 1995
  • Canine retraction spring과 같은 looped wire에서, 각 변환요소에 따라 변하는 탄성 정도를 알아보기 위하여, wire의 재료, 굵기, loop에 소요된 길이, loop의 모양, gabling의 여부 등 5가지의 변환요소를 설정하여, 각 wire activation시의 탄성을 range, force, stiffness등의 면에서 알아보고자 하였다. wire의 재료적인 면에서 Hi-T (Unitek Co.)와 blue Elgiloy (Rocky Mountain Orthodontics)를 선택하였으며, 굵기로는 .016"$\;\times\;$.022" 와 .018"$\;\times\;$.025"를 선택하였다. loop 자체에 소요된 wire 길이를 15mm와 20mm의 두가지로, loop의 모양을 vertical open loop과 vertical closed loop의 두가지로, gabling의 양을 $0\circ$$30\circ$의 두가지로 하여 각각 제작하였다. 따라서 wire의 재료와 굵기, loop의 길이와 모양, gabling의 5가지 변환요소에 따라 32개군으로 구분되었으며, 각 군의 시료수는 8개씩으로, 총 256개의 시료를 대상으로 하였다. Instron(4202, Instron Co, USA)을 사용하여 각 시료의 하중변형 곡선을 얻었으며 elastic limit에서의 하중과 변형을 계측하고, 그때의 stiffness(force/range)를 산출하여, ANOVA 등의 통계처리로 32개군 간의 상관성을 조사하였다. 그 결과 wire의 재료, 굵기, loop의 길이, 모양, gabling모두가 looped wire의 하중 변형도에 유의한 영향을 미치는 것을 관찰할 수 있었으며, 탄성범위에서의 force는 Hi-T, .016"$\;\times\;$.022", loop 길이 20mm, open loop, non-gable군에서 가장 적었으며, blue Elgiloy, .018"$\;\times\;$.025", loop 길이 15mm, closed loop, non-gable군에서 가장 컸다. 탄성범위에서의 range는 Hi-T, .018"$\;\times\;$.025", loop길이 15mm, open loop, non-gable군이 가장 적었으며, Hi-T, .016"$\;\times\;$.022", loop길이 20mm, closed loop, gable군에서 가장 컸다. 또한 Looped wire의 탄성에 가장 큰 영향을 미치는 변환요소는 loop의 모양과 길이였으며, gabling의 영향이 가장 적었다.

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와이어 충돌감쇠를 갖는 다공성 박판의 비선형 진동 해석 (Nonlinear Vibration Analysis of Thin Perforated Plate with Wire Impact Damping)

  • 김성대;김원진;이부윤;이종원
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권8호
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    • pp.639-647
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    • 2002
  • The nonlinear vibration of the thin perforated plate is analyzed in consideration of the V-shaped tension distribution and the effect of wire impact damping. The reduced order FEM model of the tension plate is obtained from dynamic condensation for the mass and stiffness matrices. Tension wire is modeled using the lumped parameter method to effectively describe its contact interactions with the plate. The nonlinear contact-impact model is composed of spring and damper elements, of which parameters are determined from the Hertzian contact theory and the restitution coefficient, respectively. From the evaluation of the computational accuracy and computation time for the deduced impact stiffness and damping coefficient, we determined proper values for the simulation works, accounting for the computational accuracy as well as the computational efficiency. Finally we discussed the results of nonlinear nitration analysis for variations of their design parameters.

전기도금을 이용한 스테인레스 스틸 선재의 직경 증가에 관한 실험적 연구 (An experimental study on diameter increase of orthodontic wire by electroplating)

  • 조진형;성영은;이기헌;황현식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.121-130
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    • 2003
  • 본 연구는 전기도금을 이용하여 교정용 선재의 직경을 증가시킨 후 그 물성 변화를 알아봄으로써 이의 임상적 적용 가능성을 알아보고자 시행되었다. 0.016 인치 스테인레스 스틸 교정용 선재에 전기도금을 위한 적절한 전처리를 시행한 후, 황산 니켈 100g/L, 염화니켈 60g/L, 붕산 30g/L, 염화나트륨 50g/L의 조성을 가지는 전해액을 제조하여 1.7V의 전압과 $25\~29^{\circ}$의 온도, $3.1\~3.3pH$의 조건 하에서 직경을 0.002 인치 증가시켜 0.018 인치 직경의 선재로 만들었다 전기도금 과정 중 1분 단위로 직경을 측정하여 시간에 따른 직경 증가율을 구하였고, 도금 후 서로 다른 세 지점의 직경을 계측하여 균일성을 평가하였으며, 도금 금속의 정성분석을 위하여 X-선 회절검사를 시행하였다. 도금층의 밀착성 증진을 위해 $400^{\circ}$의 전기로에서 10분간 열처리를 시행한 후 도금 전후와 열처리 전후의 물성 변화를 알아보기 위하여 3점 굴곡 실험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1.전반적인 하중-변형률 곡선을 보면 0.016인치 군과 0.018인치 군 사이에 도금 처리한 군이 존재하였으며 열처리한 경우가 0.018 인치 군에 더욱 가까워지는 양상을 보였다. 2. 도금에 이해 지경은 0.002이차 증가시킨 군이 기존의 0.016이차 군에 비하여 강성과 항복강도 극한강도 모두 증가하는 경향을 보였으며 이중 강성과 극한 강도는 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 3. 0.016인치에서 도금에 의해 직경을 0.002인치 증가시킨 군이 기존의 0.018인치 군보다 강성과 항복강도, 극한강도 모두에서 낮게 나타났으며 통계적 유의차를 보였다. 4. 도금 후 열처리를 시행한 군이 시행하지 않은 군보다 강성, 항복강도, 극한강도 모두 높은 경향을 보였으며, 극한강도에서 유의한 차이를 나타내었다. 5. 전기도금 후 서로 다른 세 지점의 직경차이는 $0.1\~0.3\%$로 균일하게 나타났으며 통계적으로도 유의차가 존재하지 않았다.

전기화학적 에칭에 의한 AFM용 텅스텐 탐침의 강성 제어 (Effective Control of Stiffness of Tungsten Probe for AFM by Electrochemical Etching)

  • 한규범;이승제;안효석
    • Tribology and Lubricants
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    • 제30권4호
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    • pp.218-223
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    • 2014
  • This paper presents a method of controlling the stiffness of a tungsten probe for an atomic force microscope (AFM) in order to provide high-quality phase contrast images in accordance with sample characteristics. While inducing sufficient deformation on sample surfaces with commercial Si or $Si_3N_4$ probes is difficult because of their low stiffness, a tungsten probe fabricated by electrochemical etching with appropriately high stiffness can generate relatively large elastic deformation without damaging sample surfaces. The fabrication of the tungsten probe involves two separate procedures. The first procedure involves immersing a tungsten wire with both ends bent parallel to the surface of an electrolyte and controlling the stiffness of the tungsten cantilever by decreasing its diameter using electrochemical etching in the direction of the central axis. The second procedure involves immersing the end of the etched tungsten cantilever in the direction perpendicular to the surface of the electrolyte and fabricating a tungsten tip with a tip radius of 20-50 nm via the necking phenomenon. The latter etching process applies pulse waves every 0.25 seconds to the manufactured tip to improve its yield. Finite element analysis (FEA) of the stiffness of the tungsten probe as a function of its diameter showed that the stiffness of the tungsten probes greatly varies from 56 N/m to 3501 N/m according to the cantilever diameters from $30{\mu}m$ to $100{\mu}m$, respectively. Thus, the proposed etching method is effective for producing a tungsten probe having specific stiffness for optimal use with an AFM and certain samples.

가선계의 동특성에 관한 연구 (A Study on Dynamic Characteristics of a Catenary System)

  • 김정수;최병두
    • 소음진동
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    • 제9권2호
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    • pp.317-323
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    • 1999
  • Dynamic characteristics of catenary that supplies electrical power to high-speed trains are investigated. A simple catenary is composed of the contact and messenger wires connected by droppers possessing bi-directional stiffness properties. For slender, repeating structures such as catenary, both the wave propagation and vibration properties need to be understood. The influence of parameters that determine catenary dynamics are investiaged through numerical simulations involving finite element models. The effects of the tension and flexural rigidity of the contact wire is first investigated. The effects of dropper characteristics are then investigated. For linear droppers wave propagation as well as modal properties are determined. For large catenary motion, droppers can be modeled as bi-directional elements possessing low stiffness in compression and high stiffness in tension. For this case, impulse response is computed and compared with the cases of linear droppers. It is found that the catenary dynamics are primarily determined by contact wire tension and dropper properties, with large responses observed in 5∼40 Hz frequency range. In particular, the dropper stiffness and spacing are found to have dominant influence on the response frequency and the wave transmission characteristics.

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시변강성 가선계의 집전성능 (Current Collection of Catenary System with Time-Varying Stiffness)

  • 최연선
    • 한국철도학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.131-138
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    • 2000
  • The design of current collection system of high speed train requires the fundamental understandings for the dynamic characteristics of catenary system and pantograph. The stiffness of catenary system of high speed train has the varying characteristics for the change of contact point with pantograph, since the supporting pole and hanger make the different boundary conditions for the up-down stiffness of a trolley wire. The variation of stiffness results in Mathiue equation, which characterizes the stability of the system. However, the two-term variation of the stiffness due to span length and hanger distance cannot be solved analytically. In this paper, the stiffness variations are calculated and the physical reasoning of linear model and one term Mathieu equation are reviewed. And the numerical analysis for the two-term variation of the stiffness is done for the several design parameters of pantograph.

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집전성능 향상을 위한 팬터그래프-전차선의 주요 설계 파라미터분석 (Analysis of the Major Design Parameters of a Pantograph-Railway Catenary System for Improving the Current Collection Quality)

  • 조용현
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.7-13
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    • 2014
  • 팬터그래프와 전차선 사이의 이선을 유발하는 주요 요인은 팬터그래프로 인하여 전차선에 야기되는 파동의 전파와 반사 그리고 열차 진행방향의 전차선로 강성변화이다. 본 논문의 목적은 200km/h급 일반철도와 300km/h급 고속철도에서 이선을 효과적으로 줄이기 위하여 앞서 언급하였던 두 가지 요인 중에서 어느 쪽을 중요하게 고려해야 하는지를 분석하는 것이다. 고속철도 경우에는 파동의 전파와 반사가 강성 변화에 비하여 집전성능에 영향을 더 크게 미친다. 증속을 위해서는 드로퍼 경량화와 전차선 고 장력 부여를 위한 고 강도 전차선 개발이 필요하다. 파동전파속도를 향상하기 위하여 조가선의 장력을 증가시키면 오히려 집전성능을 악화할 수 있음에 유의해야 한다. 200km/h급 일반철도의 경우에는 전차선로 강성 변화가 파동 전파 및 반사에 비하여 집전성능에 영향을 더 미치므로 강성변화를 완화시키기 위하여 경간길이 축소, 전차선로의 장력 증가 및 드로퍼배치 최적화가 필요하다.

가선계의 강성변화와 판토그래프의 집전성능 (Time-varying Stiffness of Catenary System and its Effect on Current Collection by Pantograph)

  • 최연선
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.598-605
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    • 2000
  • The design of a current collection system of high speed train requires the fundamental understandings fer the dynamic characteristics of a catenary system and pantograph. The stiffness of the catenary system of high speed train has the varying characteristics for the change of the contact point with a pantograph, since the supporting pole and hanger make the different boundary conditions for the updown stiffness of a trolley wire. The variation of stiffness results in Mathiue equation, which characterizes the stability of the system. However, the two terms variation of the stiffness due to span length and hanger distance cannot be solved analytically. In this paper, the stiffness variations are calculated, and the physical reasoning of linear model and one term Mathieu equation are reviewed. And the numerical analysis for the two term variation of the stiffness is done for the several design parameters of the pantograph.

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200km/h급 전차선로에서 사전이도가 미치는 집전성능 영향 분석연구 (The influence of the pre-sag of a railway contact wire to the current collection performance)

  • 조용현;이기원;박찬배
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.227-235
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    • 2007
  • The railway catenary is softer in the middle of a span than at the end. This stiffness variation induce the vertical motion of a moving pantograph, which results in the large variation of contact forces. To reduce the vertical motion of a pantograph, we can introduce a pre-sag of the contact wire. The pre-sag changes merely equilibrium position of the contact wire. Because the pantograph must follow the sag added to the motion of the contact wire, the sag gives downward forces to the pantograph. If the pre-sag is proper, the variation of the vertical motion of the pantograph is reduced. However, excessive sag worses the current collection performance because the pantograph receives too large downward forces by the contact wire. The objective of the paper is to establish the theoretical basis to understand how the pre-sag affect the contact force variation and to propose the proper sag for the railway catenary for the train speed up to 200 km/h.

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Rehabilitation of exterior RC beam-column connections using epoxy resin injection and galvanized steel wire mesh

  • Marthong, Comingstarful
    • Earthquakes and Structures
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    • 제16권3호
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    • pp.253-263
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    • 2019
  • The efficacy of a galvanized steel wire mesh (GSWM) as an alternative material for the rehabilitation of RC beam-column connections damaged due to reversed cyclic loading was investigated. The repair mainly uses epoxy resin infused under pressure into the damaged zone and then confined using three types of locally available GSWM mesh. The mesh types used herein are (a) Weave type square mesh with 2mm grid opening (GWSM-1) (b) Twisted wire mesh with hexagonal opening of 15 mm (GSWM-2) and (c) welded wire mesh with square opening of 25 mm (GSWM-3). A reduced scale RC beam-column connection detailed as per ductile detailing codes of Indian Standard was considered for the experimental investigation. The rehabilitated specimens were also subjected to similar cyclic displacement. Important parameters related to seismic capacity such as strength, stiffness degradation, energy dissipation, and ductility were evaluated. The rehabilitated connections exhibited equal or better performance and hence the adopted rehabilitation strategies could be considered as satisfactory. Confinement of damaged region using GSWM-1 significantly enhanced the seismic capacity of the connections.