• 제목/요약/키워드: curvature distribution

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LIT 거더 성능 개선에 대한 연구 (A Study on LIT Girder Performance Improvement)

  • 김성;박승진
    • 도시과학
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    • 제11권2호
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    • pp.19-24
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    • 2022
  • Conventional RC beams for crossing small and medium-sized rivers do not have a cross-sectional area, so the floating debris is accumulated and disasters such as damage to bridges occur. To improve this, the PSC method was invented. However, this also had problems such as transverse curvature, increase in dead weight due to cross-sectional shape, and negative moment generated during serialization, so it was necessary to develop a new type of girder. Therefore, it was intended to propose a LIT(Leton Interaction Thrust) girder bridge that is safer and has better performance than the conventional PSC girder with improved section efficiency. Unlike existing girder bridges, the LIT girder has the feature that the change in the strands of the entire girder occurs only in the vertical direction when the first tension is applied because the tendon arrangement is symmetrical by applying the raised portion. In addition, slab continuation generates a secondary moment that is advantageous to the continuous point, effectively controlling the negative moment and preventing the corrosion of the tendon. The dimensions of the cross section were determined, and the arrangement of the strands was designed to conduct structural analysis and detailed analysis. As a result of the structural analysis, the stress of the girder showed results within the allowable compressive stress, and the deflection showed the result within the allowable deflection. showed results. In addition, a detailed analysis was performed to examine the stress distribution around the girder body and the anchorage area and the stress distribution of the embossed portion, and as a result, the stress of the girder body due to the tension force showed a stable level.

반강접 접합부 배치에 따른 비가새 5층 철골골조구조물의 비탄성 시간이력해석 (Inelastic Time History Analysis of an Unbraced 5-Story Steel Framed Structure for Arrangement of Semi-Rigid Connection)

  • 강석봉;김신애
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.313-324
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    • 2010
  • 본 연구에서는 반강접 접합부 배치에 따른 구조물 거동특성을 파악하기 위하여 KBC2005 건축구조설계기준으로 비가새 5층 철골 구조물을 설계하여 모든 접합부를 완전 강접합부와 반강접 접합부로 이상화한 경우 그리고 반강접 접합부를 수직배치 및 수평배치한 경우에 대하여 비탄성 시간이력 구조해석을 실시하였다. 철골 보 및 기둥의 모멘트-곡률 관계는 화이버모델을 이용하여 확인하였으며 반강접 접합부의 모멘트-회전각 관계는 3-매개변수 파워모델 그리고 철골 보, 기둥 및 접합부의 이력거동은 3-매개변수 모델을 이용하여 나타내었다. 4개 지진파에 대한 재현주기 2400년 위험수준에 해당하는 최대지반가속도와 5% 층간변위에 대한 푸쉬오버 구조해석의 최대밑면전단력 발생 최대지반가속도에 대하여 시간이력 구조해석을 실시하여 밑면전단력, 지붕층 변위, 층간변위, 접합부 요구연성도, 기둥, 보 및 접합부의 최대휨모멘트 그리고 소성힌지 분포 등을 확인하였다. 반강접 접합부를 수직적으로 외부에 배치할수록 최대밑면전단력과 층간변위는 감소하며, 수평적으로 상부층에 배치할수록 접합부 요구연성도가 감소하였다. 푸쉬오버 구조해석과 시간이력 구조해석에서 최대층간변위 발생 위치가 다르고 크기는 푸쉬오버 구조해석에서 과대평가되었다. 밑면전단력, 층간변위 및 접합부 요구연성도를 위한 가장 바람직한 반강접 접합부 배치는 수직적으로 외부에 배치하는 것이다.

치과용 골유착성 임플랜트 고정체 형상의 응력 분산에 관한 연구 (STUDIES OF OSSEOINTEGRATED IMPLANT-MODELS ON STRESS DISTRIBUTION)

  • 한종현;전흥재;정신영;허성주;최용창;정종평;구영;류인철;김명호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.526-543
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    • 2000
  • Finite element analyses were performed to study effects on stress distribution generated in jaw bone for various shapes of dental implants: plateau type, plateau with small radius of curvature, triangular thread screw type in accordance with ISO regulations and square thread screw filleted with small radius partially. It was found that square thread screw filleted with small radius was more effective on stress distribution than other dental implants used in analyses. Additional analyses were performed on the implant with square thread screw filleted with small radius for very-ing design parameters, such as the width of thread end, the height of the thread of the implant and load direction, to determine the optimum dimensions of the implant. The highest stress concentration occurred at the region in jaw Pone adjacent to the first thread of the implant. The maximum effective stress induced by a 15 degree oblique load of 100 N was twice as high as the maximum effective stress caused by an equal amount of vertical load. Stress distribution was more effective in the case when the width of thread end and the height of thread were p/2 and 0.46p, respectively, where p is the pitch of thread. At last, using tensile force calculated from the possible insert torque without breading bone thread, finite element analysis was performed on the implant to calculate pre-stress when the primary fixation of the implant was operated in jaw bone. The maximum effective stress was 136.8 MPa which was proven to be safe.

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상악견치 후방견인시 저항원 조절을 위한 MAS(Molar Anchoring Spring)의 초기 응력분포에 관한 광탄성학적 연구 (A PHOTOELASTIC STUDY ON THE INITIAL STRESS DISTRIBUTION OF THE MOLAR ANCHORING SPRING(MAS) DURING RETRACTION OF THE MAXILLARY CANINE)

  • 전윤식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.341-348
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    • 1996
  • 저자는 마찰견인법으로 상악견치 후방견인시 저항원상실을 최소화하기 위해 근심 경사된 구치를 직립시키는 Molar Uprighting Spring의 작용기전을 응용하고 마찰견인법의 장점을 이용하여 임상적으로 사용이 용이하며 저항원상실이나 견치의 조절되지 못한 경사이동(uncontrolled tipping)등의 부작용을 최소화 할 수 있는 장치인 Molar Anchoring Spring(MAS)을 고안하였다. MAS를 임상에 적용한 결과 비교적 만족스러운 결과를 얻어 이에 장치를 소개하며 MAS의 저항원 조절능력과 견치의 이동양상을 평가하기 위하여 광탄성 모형을 제작한 후 주호선에 diameter 0.009" lumen size 0.030" NiTi closed coil spring만을 장착하여 250gm의 견인력이 발생하도록 한 경우와, 같은 NiTi closed coil spring으로 동일한 견인력 이 발생하도록 하고 .017" X .025" TMA wire로 $60^{\circ}$의 tip-back bend를 부여하여 수직교정력이 60-70gm이 되도록 제작한 MAS를 제1대구치 auxiliary tube에 삽입하고 견치 전방에 걸어준 경우를 비교실험 하여 견치견인시 초기응력분포를 관찰한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 주호선(main arch wire)에 저항원 조절을 위한 조치없이 견치에 수평견인력만을 가했을 때 구치부에 심한 저항원상실은 물론 견치의 원심이동양상도 조절되지 못한 경사이동(uncontrolled tipping)으로 나타났다. 2. 구치부의 저항원 조절을 위해 사용한 MAS는 견치의 원심이동 초기에 구치부 저항원 조절효과와 견치의 정출없는 조절된 경사이동(controlled tipping)을 유도할 수 있는 장치로 나타났다.

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고연성 PET 섬유로 보강된 철근콘크리트 보의 부착 및 휨 거동 (Bond and Flexural Behavior of RC Beams Strengthened Using Ductile PET)

  • 박혜선;김소영;임명관;최동욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.30-39
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    • 2016
  • 이 연구에서는 고연성과 낮은 탄성계수를 갖는 PET 섬유로 보강한 철근콘크리트 보의 부착특성과 휨거동을 각각 부착실험 및 휨실험을 통하여 규명하고자 하였다. 부착실험은 CSA S806에 따라 수행하였고, 실험변수는 섬유 종류와 보강량(CF 및 GF 시트 각 1겹, PET 시트 10겹)이었다. 총 8개의 보 실험에서 주요 실험변수는 단면의 연성비(${\mu}=3.4$, 7.0), 보강섬유 종류(CF, GF, PET) 및 보강량이었다. 보 단면의 모멘트-곡율 해석을 병행하였다. 부착실험의 결과, CF, GF 시트 1겹 보강에서 유효 부착길이는 각각 120, 60 mm 이었고 최대부착응력은 각각 3.25, 2.99 MPa 이었다. PET 10겹 보강에서 유효 부착길이는 60 mm, 최대 및 평균 부착응력은 각각 2.30, 2.10 MPa 이었다. 또한 최대 강도 시 CF, GF, PET의 변형율은 각각 0.36%, 0.49%, 6.29% 였으며 CF, GF 부착실험체는 계면에서 시트가 최종적으로 탈락하였지만 PET 부착 실험체에서 박리현상은 나타나지 않았다. 휨실험의 결과, PET 10, 20, 30겹으로 보강한 RC 보의 휨강도, 휨강성이 모두 무보강 보에 비해 증가하였고, 연성적인 휨파괴 양상을 보였으나 PET 30겹의 경우 20겹에 비하여 연성이 감소하였다. 모멘트-곡율 해석의 결과, PET 보강 보에서 접착제의 물성을 해석에 포함시키면 해석의 정확도가 향상하였다. 한편 PET 의 내구성에 대해서는 보고된 문헌이 없어서 현재 연구 진행 중이다.

AOT W/O 마이크로에멀젼을 이용한 AgCl 나노입자 제조에서 첨가제의 영향 (Effect of Additives on Preparation of Silver Chloride Nanoparticles using AOT-Based W/O Microemulsions)

  • 정길용;임종주
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권2호
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    • pp.330-339
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    • 2008
  • 본 연구에서는 비이온 계면활성제, 보조계면활성제 등의 첨가제가 AOT 계면활성제 시스템의 water-in-oil(W/O) 마이크로에멀젼을 이용한 AgCl 나노입자 제조에 미치는 영향에 관하여 살펴보았다. AOT 계면활성제, isooctane, 무기염 수용액으로 이루어진 삼성분 시스템에 NP 계열 비이온 계면활성제를 첨가한 결과, 단일상으로 존재하는 W/O 마이크로에멀젼 영역은 증가하였으며, 일반적으로 첨가한 비이온 계면활성제의 친수성이 증가할수록 단일상의 영역은 증가하였다. 또한 첨가한 비이온 계면활성제는 마이셀의 계면을 보다 유연하게 함으로써 생성된 입자의 크기는 증가하고 분포도는 넓어졌다. 한편 보조계면활성제로 알코올을 첨가하면서 상평형 실험을 수행한 결과, 알코올의 사슬 길이가 증가하거나 첨가량이 증가할수록 단일상으로 존재하는 W/O 마이크로에멀젼이 보다 좁은 영역에서 형성되었다. 상평형 실험결과에 의하여 결정된 단일상의 W/O 마이크로에멀젼 영역 내에 해당하는 조건에서 보조계면활성제의 사슬 길이와 첨가량을 변화시키면서 AgCl 나노입자 제조실험을 수행한 결과, 생성된 AgCl 입자의 특성은 보조계면활성제 첨가에 따른 마이크로에멀젼의 radius of spontaneous curvature와 필름 rigidity의 변화에 의하여 결정됨을 알 수 있었다.

휨 항복형 철근콘크리트 전단벽의 경계요소설계를 위한 변위연성비 모델제시 (Design Approach for Boundary Element of Flexure-Governed RC Slender Shear Walls Based on Displacement Ductility Ratio)

  • 문주현;양근혁
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.687-694
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    • 2014
  • 이 연구에서는 철근콘크리트 전단벽의 경계요소의 연성설계를 위한 변위연성비모델을 제시하였다. 부재의 길이에 따른 곡률과 자유단에서의 변위를 산정하기 위한 전단벽의 단면의 변형률 및 내부힘들의 분포는 베르누이(Bernoulli)의 정리, 변형률 적합조건 및 힘의 평형조건을 이용하여 이상화하였다. 경계요소내의 횡보강근에 의한 구속효과는 Razvi and Saatcioglu에 의해 제시된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 이용하여 고려하였다. 항복시 및 최대내력 이후 최대모멘트 80%에서의 곡률은 등가소성 힌지길이 개념을 도입하여 변위값으로 환산하였다. 일반화된 변위연성비의 모델은 다양한 범위에서 수행된 변수연구로부터 얻어진 데이터들의 회귀분석을 통하여 단순식으로 정립되었다. 제시된 단순모델은 실험결과 대비 평균, 표준편차 및 변동계수가 각각 1.05, 0.19 및 0.18로 대부분의 실험결과의 경향을 잘 예측하였다. 따라서 제시된 모델은 경계요소에서 소요연성비에 따른 횡보강근의 상세를 결정하는데 쉽게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

복부대동맥 분기관에서의 벽면전단응력 분포 벽면운동과 임피던스 페이즈 앵글과 비뉴턴유체의 영향 (Wall Shear Stress Distribution in the Abdominal Aortic Bifurcation : Influence of wall Motion, Impedance Phase Angle, and non-Newtonian fluid)

  • 최주환;김찬중;이종선
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.261-271
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    • 2000
  • 벽면운동(wall motion)과 임피던스 페이즈앵글(impedance phase angle; 압력파와 유랑파 기아의 위상차)을 고려하여 맥동유동하에 있는 복부대동맥 분기관모델에서 2차원 전산유체해석을 수행하였다. 해석결과 분기광 근처에서응 전단응력의 크기가 매우 급격한 변화를 보임을 관찰하였고 벽면운동은 전단응력의 진폭을 감소시키는 효과를 가져왔다. 임피던스 페이즈 앵글이 음의 값을 향해 갈수록 시간 평균된 벽면 전단응력(mean wall shear stress)의 값은 감소하였으나 진폭(amplitude of wall shear stress)은 오히려 증가하였다. 페이즈앵글의 영향은 평균 벽면전단응력이 영에 근접하는 외벽(outer wall or lateral wall)의 바같쪽으로 휘어지는 부분(curvature site)에서 상대적으로 크게 나타났는데 $-90^{\circ}$ 페이즈앵글(혈류파가 혈압파를 1/4주기 앞서는 경우)일 경우에 $0^{\circ}$의 경우에 비해 평균은 $50\%$정도 감소하였고 진폭은 $15\%$정도의 상승를 나타내었다. 그러므로 고혈압 환자와 같이 큰 음의 페이즈앵글을 갖는 경우, 벽면전단응력의 평균은 낮아지고 시간에 따라 변화량(진폭)은 증가하므로 low and oscillatory wall shear stress 이론에 의하면 동맥경화에 더 민감하게 된다. 비뉴턴유체로 모델링한 경우에는 뉴턴유체의 경우에 비해 벽면전단응력의 평균값이 증가하므로서 동맥경화에 덜 민감하게 된다.

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미세균열의 길이 및 간격 분포를 이용한 결의 평가(3) (Evaluation for Rock Cleavage Using Distribution of Microcrack Lengths and Spacings (3))

  • 박덕원;박의섭;정용복;이태종;송윤호
    • 암석학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-13
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    • 2019
  • 길이 및 간격-누적빈도 도표를 통하여 도출한 파라미터를 이용하여 쥬라기 거창화강암에서 발달하는 결의 특성을 분석하였다. 3개 면 및 3개 결의 평가는 (1~2) 경사각(${\alpha}^{\circ}$${\beta}^{\circ}$), (3) 교차각(${\alpha}-{\beta}^{\circ}$), (4) 지수차(${\lambda}_S-{\lambda}_L$), (5~12) 선의 길이(oa, ob, ol, os, ss', ll', ls' 및 sl'), (13~15) 길이 비(ol/os, ss'/ll' 및 ll'/sl'), (16) 평균길이((ss'+ll')/2), (17~23) 면적(${\Delta}oaa^{\prime}$, ${\Delta}obb^{\prime}$, ${\Delta}oaa_a^{\prime}$, ${\Delta}obb_a^{\prime}$, ${\Delta}ll^{\prime}s^{\prime}$, ${\Delta}ss^{\prime}l^{\prime}$ 및 ⏢$ll^{\prime}ss^{\prime}$) 및 (24~25) 면적차(${\Delta}obb^{\prime}-{\Delta}oaa^{\prime}$${\Delta}obb_a^{\prime}-{\Delta}oaa_a^{\prime}$)와 같은 25개 파라미터를 이용하여 수행하였다. 첫째로, 11개 파라미터(그룹 I: No. 1, 3~4, 7, 9~10, 13, 15~16, 20 및 25), 3개 파라미터(그룹 II: No. 5, 8 및 17) 그리고 2개 파라미터(그룹 III: No. 12 및 22)의 값은 각각 H(3번 결) < G(2번 결) < R(1번 결), R < G < H 및 G < H < R의 순서이다. 반면에, 상기한 3개 그룹에 속하는 파라미터의 값은 3개 면에 대하여 역순을 보여준다. 둘째로, 3개 면 및 3개 결에 대한 종합도를 작성하였다. 관계도로부터, 길이와 간격과 관련된 두 도표가 형성하는 분포형을 도출하였다. 간격과 관련된 도표는 일번 면(G1 & H1, R') 및 3번 결(H1 & H2, H)의 도면에서 상향만곡을 보여준다. 반면에, 길이와 관련된 도표는 하향 만곡을 보여준다. 이들 두 도표는 상부구간에서 볼록렌즈의 형태를 취한다. 더불어, 두 도표는 하부구간에서 서로 교차한다. 3개 면($H^{\prime}{\rightarrow}G^{\prime}{\rightarrow}R^{\prime}$) 그리고 3개 결($R{\rightarrow}G{\rightarrow}H$) 사이의 두 도표가 형성하는 전반적인 형태는 역순을 보여준다. 마지막으로, 이러한 유형의 상관성 분석은 3개 채석면의 판별에 유용하다.

조절력에 따른 Crystalline Lens의 곡률 변화 모델 (Crystalline lens'curvature change model by Accommdation)

  • 박광호;김용근
    • 한국안광학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.181-187
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    • 2002
  • 수정체는 조절력의 변화에 의해서 곡률이 변화한다. 조절력은 탄성체인 수정체에 힘을 수직으로 주는 경우 정점 방향으로 길이가 늘어난다. 힘을 받는 수정체는 밀도 분포와 형태가 후면에 치우쳐있어, 후면 방향의 수평 힘 보다 전면 방향의 수평 힘이 더 크다. 그러므로 후면 방향 보다 전면 방향의 두께가 더 많아 늘어난다. 그러나 조절력이 일정 값 보다 커지기 시작하면 전면에서는 팽창률이 한계에 도달하다. 이 때 전면 방향의 수평 힘 보다 후면 방향의 수평 힘이 더 커지게 되어, 전면 방향 보다 후면 방향의 두께가 더 많아 늘어난다. 전면과 후면의 두께변화 차이는 조절력에 대해 2차 곡선(${\Delta}=B_1D+B_2D^2$)을 이룬다. 조절력에 따른 전면과 후면의 두께(${\Delta}t_a$, ${\Delta}t_p$) 차이 변화 곡선은 다음과 같이 표현된다. $${\Delta}t_a=t_a-t_{ao}=t_{max}+t_0{\exp}(-A/B)-t_{ao}$$ $${\Delta}t_p=t_p-t_{po}=t_{min}+t_0{\exp}(A/B)-t_{po}$$ 인간의 수정체에서 구한 각각의 Parameter값은 전면에서 $t_{min}=1.1.06$, $t_0=-0.33$, B=9.32, 후면에서 $t_{max}=1.97$, $t_0=0.10$ B=7.96 등을 얻었다. 조절력에 따른 수정체의 전면과 후면에서 정점 곡률 안정의 변화는 다음과 같다. $$R=R_0+R_1{\exp}(D/k)$$ 수정체에서 구한 각각의 Parameter 값은 전면에서 $R_{min}=5.55$, $R_1=6.87$, k=4.65, 후면에서 $R_{max}=-68.6$, $R_1=76.7$, k=308.5 등을 얻었다.

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