• 구강회복응용과학지
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• 제21권2호
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• pp.133-142
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• 2005

The purpose of this study was to evaluate interaction of restorative method according to amount of remaining clinical crown length. For the study, sixty healthy mandibular premolars with no dental caries were chosen. Specimens with clinical crown length of 1 mm, 2 mm, 3 mm above the cemento-enamel junction(CEJ) were prepared and root canal treatment was conducted using Ni-Ti rotaty files. Thirty specimens were restored with $LuxaCore^{(R)}$ and thirty were restored with casting posts. All specimens were restored with full coverage crowns and the fracture strength was teseted with the MTS universal testing marchine. The fracture pattern was observed by measuring the distance between CEJ and fracture line. From the results above, the fracture strength seems to be influenced more by amount of remaining clinical crown length than restorative method. Good prognosis could be expected, when more than 2mm of clinical crown length is retained. In the future, the further studies on restorative method, to increase fracture strength of teeth will be necessary.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.9-16
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• 2014

유체의 흐름과고체의 변형 및 파괴 현상이 어우러진 복잡한 자연 현상을 영상물로 만들어 내는 것은 각각의 물리 현상을 시뮬레이션 하는 기술들이 서로 상호작용할 수 있도록 결합되어야 가능하다. 본 논문에서는 질점-용수철 기반의 변형과 파괴가 가능한 물체와 격자 기반의유체가 서로 상호작용하는 시뮬레이션 기법을 제안한다. 이 기법은유체 간의 상호작용과 물체와 유체의 상호작용으로 나뉜다. 유체는 물과 연기로 구성되며 이들의 상호작용은 가변 밀도를 사용하는 기법과는 다르게 시뮬레이션을 두 단계로 나눠 진행한다. 먼저 유체 이류 이후의 경계 영역에 있는 물과 공기의 속도를 질량의 비율에 맞춰 혼합한다. 그리고 물의 프로젝션 과정에서 연기 영역을 Dirichlet 경계조건으로 설정하고 연기를 프로젝션 과정에서 물 영역을 Neumann 경계조건으로 설정하여 두 개의 문제로 분리한다. 유체를 독립적으로 풀기 때문에 상대적으로 높은 안정성을 기대할 수 있으며 프로젝션 과정에서 요구되는 셀의 개수가감소하여 수렴시키는데 필요한 계산 횟수가 줄어들어 효율적이다. 물체는 물과공기 모두 프로젝션을 할 때 기존의 강체와의 상호작용 기법과 유사하게 Neumann 경계조건으로 설정하지만 각 질점에 대하여 유체의 압력을 적분하기 때문에 유체의 움직임에 반응하는 변형과 파괴를 다룰 수 있다. 제안한 기법은 물리적으로 정밀한 결과를 제공하지는 않지만 영상 제작에서 필요한 다양한 시나리오의 시뮬레이션이 가능하며 논문에 제시된 다양한 결과는 이 기법이 효과적이라는 것을 보여준다.

• 접착 및 계면
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• 제16권3호
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• pp.95-100
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• 2015

본 연구에서는 실리카, 산화아연, 아연이온이 코팅된 실리카가 carboxylic acid로 변성된 스티렌계 열가소성 엘라스토머(m-TPS) film의 마찰시 표면 파괴에 미치는 영향을 관찰하였다. 일반 실리카를 첨가한 m-TPS film은 실리카 입자간의 강한 filler-filler interaction에 의한 낮은 분산성 때문에 기계적 강도, 내마모성과 마찰시 표면 파괴가 저하되는 것으로 나타났다. 산화아연 또는 아연이온이 코팅된 실리카를 첨가한 m-TPS는 zinc ion과 carboxylic acid group 간의 ionic cluster 형성을 통하여 기계적 강도, 내마모성과 마찰 시 표면 파괴가 개선되었다. Zinc ion과 carboxylic acid group 간의 ionic cluster 형성은 $1550{\sim}1650cm^{-1}$의 zinc carboxylate group stretch 피크의 FT-IR 분석 결과로 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권6호
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• pp.529-540
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• 2020

Water inrush is a major hazard for mining and excavation in deep coal seams or rock masses. It can be attributed to the coalescence of rock fractures in rock mass due to the interaction of fractures, hydraulic flow and stress field. One of the key technical challenges is to understand the course and mechanism of fluid flows in rock joint networks and fracture propagation and hence to take measures to prevent the formation of water inrush channels caused by possible rock fracturing. Several case observations of fluid flowing in rock joint networks and coupled fracture propagation in underground coal roadways are shown in this paper. A number of numerical simulations were done using the recently developed flow coupling function in FRACOD which simulates explicitly the fracture initiation and propagation process. The study has demonstrated that the shortest path between the inlet and outlet in joint networks will become a larger fluid flow channel and those fractures nearest to the water source and the working faces become the main channel of water inrush. The fractures deeper into the rib are mostly caused by shearing, and slipping fractures coalesce with the joint, which connects the water source and eventually forming a water inrush channel.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.286-290
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• 2008

본 논문은 고체 추진 로켓의 연소 중에 발생하는 고체추진체의 동적 파괴 현상 및 유체-구조 상호작용을 시뮬레이션 하기 위한 프로그램 개발에 대한 것이다. 개발된 프로그램은 구조해석을 위한 CVFE (cohesive Volumetric Finite Element) 방법과 외재적 ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) 방법을 응용한 유한요소법 코드와 유동해석을 위한 외재적 비정렬 유한 체적 오일러 코드(Explicit Unstructured Finite Volume Euler code)로 구성된다. 개발된 프로그램의 또 다른 중요한 특징은 균열의 전파와 고체추진체의 변형에 따라 생기는 추진제 형상의 대변형이 발생할 때, 새로 생긴 유체 영역에서의 격자의 확장과 복구되는 능력이다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.593-609
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• 2021

본 연구에서는 입자기반 개별요소모델(grain-based distinct element model, GBDEM)을 이용하여 결정질 암석 내 포함된 균열의 열-역학적 거동을 평가할 수 있는 수치해석기법을 제시하고 열에 의한 균열의 미끄러짐 거동을 해석하였다. 이는 DECOVALEX-2023 프로젝트 Task G의 일환으로 수행된 벤치마크 모델링 연구로, Task G는 결정질 암반 내 균열의 열-수리-역학적 복합거동을 해석하기 위한 수치해석기법을 개발하는 데에 목표가 있다. 여기에서는 Voronoi diagram을 이용하여 다면체 개별입자의 집합체로서 해석모델을 생성하고, 입자 및 입자간 접촉에서 발생하는 열-역학적 거동을 개별요소프로그램인 3DEC을 통해 해석하였다. 암석 시험편의 탄성거동을 재현하기 위하여 등가연속체 개념을 적용하여 입자와 접촉의 미시물성을 산정하였으며, 균열에 상응하는 접촉에는 Coulomb slip model을 부여하여 인장강도와 전단강도를 갖는 불연속면을 모사하였다. 경계응력과 열응력에 의한 균열의 거동을 수치적으로 모델링하였으며, 경계조건에 따라 균열의 미끄러짐이 발생하는 열-역학적 메커니즘을 정량적으로 분석하였다. 해석 결과, 본 연구에서 제시한 해석모델이 암석 내 열팽창과 열응력의 증가, 균열 응력과 변위, 경계조건의 영향 등을 합리적으로 재현하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 해석모델은 Task G에 참여하는 국외 연구팀들과의 의견 교류와 워크숍을 통해 지속적으로 개선하는 한편, 향후 실내실험에 적용하여 타당성을 검증할 예정이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권3호통권96호
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• pp.145-153
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• 1999

This study has been performed to investigate the stress distribution around defects that behave as stress concentrators and fracture mechanical analysis for cracks initiatiating at stress concentrators. The stress distribution was analyzed using Finite Element Method and non dimensional stress intensity factor was determined by the mean stress method. In addition, stress interaction effects around defects and cracks were compared.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제16권6호
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• pp.713-730
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• 2003

This paper contains the results of the study on the development of fracture and crack propagation in quasi-brittle materials, such as concrete or rocks, using the Discrete Element Method (DEM). A new discrete element numerical model is proposed as the basis for analyzing the inelastic evolution and growth of cracks up to the point of gross material failure. The model is expected to predict the fracture behavior for the quasi-brittle material structure using the elementary aggregate level, the interaction between aggregate materials, and bond cementation. The algorithms generate normal and shear forces between two interfacing blocks and contains two kinds of contact logic, one for connected blocks and the other one for blocks that are not directly connected. The Mohr-Coulomb theory has been used for the fracture limit. In this algorithm the particles are moving based on the connected block logic until the forces increase up to the fracture limit. After passing the limit, the particles are governed by the discrete block logic. In setting up a discrete polygon element model, two dimensional polygons are used to investigate the response of an assembly of different shapes, sizes, and orientations with blocks subjected to simple applied loads. Several examples involving assemblies of particles are presented to show the behavior of the fracture and the failure process.

• Steel and Composite Structures
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• 제22권2호
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• pp.399-409
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• 2016

The fracture propagation mechanism and fractured rock mass failure mechanism were important research in geotechnical engineering field. Many failures and instability in geotechnical engineering were related on fractures propagation, coalescence and interaction in rock mass under the external force. Most of the current research were limited to two-dimensional for the brittleness and transparency of three-dimensional fracture materials couldn't meet the requirements of the experiment. New materials with good transparent and brittleness were developed by authors. The making method of multi fracture specimens were established and made molds that could be reused. The tension-compression ratio of the material reached above 1/6 in normal temperature. Uniaxial and biaxial loading tests of single and double fracture specimens were carried out. Four new fractures were not found in the experiment of two-dimensional fractures such as the fin shaped crack, wrapping wing crack and petal crack and anti-wing crack. The relationship between stress and strain of the specimens were studied. The specimens with the load had experienced four stages of deformation and the process of the fracture propagation was clearly seen in each stage. The expansion characteristics of the fractured specimens were more obvious than the previous research.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권5호
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• pp.575-589
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• 2022

In order to enhance the greenness in the strain-hardening composites and to reduce the high cost of typical polyvinyl alcohol fiber reinforced engineered cementitious composite (PVA-ECC), an affordable strain-hardening composite with green binder content has been proposed. For optimizing the strain-hardening behavior of cementitious composites, this paper investigates the effects of polypropylene fibers on the first cracking strength, fracture properties, and micromechanical parameters of cementitious composites. For this purpose, digital image correlation (DIC) technique was utilized to monitor crack propagation. In addition, to have an in-depth understanding of fiber/matrix interaction, scanning electron microscope (SEM) analysis was used. To understand the effect of fibers on the strain hardening behavior of cementitious composites, ten mixes were designed with the variables of fiber length and volume. To investigate the micromechanical parameters from fracture tests on notched beam specimens, a novel technique has been suggested. In this regard, mechanical and fracture tests were carried out, and the results have been discussed utilizing both fracture and micromechanical concepts. This study shows that the fiber length and volume have optimal values; therefore, using fibers without considering the optimal values has negative effects on the strain-hardening behavior of cementitious composites.