• 제목/요약/키워드: internal force

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유연도 매트릭스를 사용한 기하학적 비선형 해석방법 (Geomatrically Non-linear Analysis Method by Curvature Based Flexibility Matrix)

  • 김진섭;권민호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.125-135
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    • 2011
  • 유연도법 기반의 공식화에서는 변위영역의 형상함수를 라그랑지언(Lagrangian)보간법에 의한 곡률로부터 횡방향 변위를 유도한다. 곡률변위보간법으로 유도한 매트릭스를 사용한 기하학적 비선형 해석방법과 강성도법을 기반으로 한 비선형 기존의 유한요소 해석 프로그램의 결과를 비교하여 적용이 가능함을 확인하였고, Spacone의 이론을 확장시켜 기하학적 비선형 거동을 예측할 수 있는 유연도법의 알고리즘을 제안하였다. 예제를 통하여 실제 문제에 대한 기하학적 비선형 해석을 수행하였다.

표면 촉매 화학 반응을 이용한 크기 조절이 가능한 홀 어레이 제작 (Fabrication of Size-Controlled Hole Array by Surface-Catalyzed Chemical Deposition)

  • 박형주;박정원;이대식;표현봉
    • 센서학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.55-58
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    • 2018
  • Low-cost and large-scale fabrication method of nanohole array, which comprises nanoscale voids separated by a few tens to a few hundreds of nanometers, has opened up new possibilities in biomolecular sensing as well as novel frontier optical devices. One of the key aspects of the nanohole array research is how to control the hole size following each specific needs of the hole structure. Here, we report the extensive study on the fine control of the hole size within the range of 500-2500 nm via surface-catalyzed chemical deposition. The initial hole structures were prepared via conventional photo-lithography, and the hole size was decreased to a designed value through the surface-catalyzed chemical reduction of the gold ion on the predefined hole surfaces, by simple dipping of the hole array device into the aqueous solution of gold chloride and hydroxylamine. The final hole size was controlled by adjusting reaction time, and the optimal experimental condition was obtained by doing a series of characterization experiments. The characterization of size-controlled hole array was systematically examined on the image results of optical microscopy, field emission scanning electron microscopy(FESEM), atomic-force microscopy(AFM), and total internal reflection microscopy.

하수처리장 소수력 수차 블레이드의 압력변화 특성 분석을 통한 구조안전성 평가 (Structural Safety Evaluation by Analysis of Pressure Variation Characteristics of Small Hydro Power Hydraulic Turbine Blades in Sewage Treatment Plant)

  • 박유신;김기중;윤병돈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.126-131
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    • 2017
  • 저유속 조건에서 소수력 에너지 생산 효율 증진을 위한 항력식 수직축 수차를 개발하기 위하여 전산 유체 동역학(CFD) 기법을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 1.0~3.0 m/s의 유속 조건에서 수차 블레이드의 타공 유무에 따른 블레이드 압력 변화와 내부유동을 분석하였다. 수치해석 결과, 타공이 있는 경우 유속에 따라 수차 블레이드의 압력 및 유체 속도가 영향을 크게 받는 것으로 나타난 반면에, 타공이 없는 경우에는 유속에 따른 수차 블레이드의 압력 및 유체 속도의 영향이 상대적으로 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 타공이 포함되지 않은 수차 블레이드에 비교하여 타공이 포함된 수차 블레이드 표면에서 압력 분포와 유체의 속도가 고르게 나타났으며, 따라서 수차 블레이드에 타공을 형성하는 것이 구조안전성 측면에서 도움이 될 것으로 판단된다.

트랩도어 하강이 일어나는 모형 입자 입상체에서 광탄성 측정 기법을 이용한 흙 아치 구조의 변화 조사 (Investigation of the Change of Soil Arch Structure in Model Particle Assembly Subjected to Displacing Trapdoor via Photoelastic Measurement Technique)

  • 신상영;정영훈;김태식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권10호
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    • pp.31-40
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    • 2016
  • 트랩도어 하강이 일어나는 토체 내부에서 발생하는 흙 아치 구조의 변화를 관찰하기 위해서 광탄성 측정 기법을 이용하여 입상체의 다양한 거동을 관찰하였다. 광탄성 반응 재료로 코팅된 원주형 모형 입자를 적층하여 입상체를 구성하였다. 광탄성 기법을 이용하여 입상체 내부에서 발생하는 입자 간 접촉력 전달 구조의 변화를 촬영하여 관찰하였으며 이를 입상체 하부 로드셀에서 측정된 압력 변화 및 내부 활동면의 변화 양상과 비교 분석하였다. 트랩도어 하강 초기에 형성된 흙 아치 구조는 하강이 지속되면 붕괴되지만 다시 확장된 아치 구조가 새롭게 형성되었다. 트랩도어 하강 초기에 일치하였던 흙 아치 구조의 경계면과 활동면은 트랩도어 하강이 진행되면서 활동면이 포함된 영역이 접촉력을 잃은 영역 내부에 포함되었다.

유한요소법을 이용한 치아 임플랜트 피로수명 예측 (FATIGUE LIFE ESTIMATION OF IMPLANT USING A FINITE ELEMENT METHOD)

  • 한인숙;손정훈;양영수;이승영
    • 대한치과보철학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.414-420
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    • 2006
  • Purpose : The purpose of this study is to use finite element analysis to predict the fatigue life of an implant system subjected to fatigue load by mastication (chewing force). The reliability and the stability of implant system can be defined in terms of the fatigue strength. Not only an implant is expensive but also it is almost impossible to correct after it is inserted. From a bio-engineering standpoint, the fatigue strength of the dental implant system must be evaluated by simulation (FEA). Material and Methods Finite element analysis and fatigue test are performed to estimate the fatigue strength of the implant system. Mesh of implant is generated with the actual shape and size. In this paper, the fatigue strength of implant system is estimated. U-fit (T. Strong, Korea, internal type). The stress field in implant is calculated by elastic-plastic finite element analysis. The equivalent fatigue stress, considering the contact and preload stretching of a screw by torque for tightening an abutment, is obtained by means of Sine's method. To evaluate the reliability of the calculated fatigue strength, fatigue test is performed. Results: A comparison of the calculated fatigue strength with experimental data showed the validity and accuracy of the proposed method. The initiation points of the fatigue failure in the implant system exist in the region of high equivalent fatigue stress values. Conclusion: The above proposed method for fatigue life estimation tan be applied to other configurations of the differently designed and improved implant. In order to prove reliability of prototype implant, fatigue test should be executed. The proposed method is economical for the prediction of fatigue life because fatigue testing, which is time consuming and precision-dependent, is not required.

Effect of taping therapy on the pain and muscle activity of the back pain

  • Shin, Dong-min;Kim, Keun-Hee;Cho, Byung-Jun
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.43-49
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    • 2018
  • In this paper, we propose a taping therapy as effective intervention for patients with the back pain. The purpose of this study is to investigate the effects of taping intervention on the VAS evaluated score and he muscular activation degree among 119 paramedics with musculoskeletal injury. In order to achieve the purpose of the study, data was collected from 15 paramediecs in the paramedics department of 3 fire stations under J city's fire defense headquarters. The following results can be obtained by measuring the subjective, the back muscle strength and the buckling-anteflexion before and after the taping for 15 119 paramedics. Through the verification experiment of taping effect to paramedics during the stretcher lifting in this study the VAS evaluated score for the backache are $1.67{\pm}0.62$ before and $0.80{\pm}0.68$ after the application of taping which show statistically significant decrease(p<0.05). In the experimentof joint operation range the measured buckling anteflexion length are $14.62cm{\pm}4.89$ before and $16.41cm{\pm}4.11cm$ after the application of taping which show statistically meaningful difference(p<0.05). In the comparison of muscle activity about paramedics erector spinae(ES) shows the meaningful decrease and external obliques(EO) displays the significant increase. Erector spinae(ES) and internal obliques(IO) show the increasing trend in the muscle activity although they are not significant. the muscle activity for the erector spinae is lowered so that the contribution to the force required for the extensor during the stretcher lifting is resultingly reduced to have the effects of enhancing the activity of abdominal muscles.

전기활성 IPMC(ion-exchange Polymer Metal Composite) 구동기 제조 및 구동특성 연구 (Preparation and Characterization of Electro-Active IPMC(Ion-exchange Polymer Metal Composite) Actuator)

  • 이준호;이두성;김홍경;이영관;최혁렬;김훈모;전재욱;탁용석;남재도
    • 폴리머
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    • 제26권1호
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    • pp.105-112
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    • 2002
  • 연구는 electro-active polymer(EAP)의 특성을 가지는 ion-exchange polymer metal composite(IPMC)을 이용하여 지능형 대장내시경 개발에 목적을 두고 있다. IPMC는 낮은 구동전압과 빠른 반응속도로 인하여 매우 매력적인 물질이다. 본 연구에서는 IPMC구동기의 전극을 무전의 도금 방법을 이용하여 용액함침-환원방법(impregnation-reduction method)으로 제조하였으며 코팅된 백금전극의 횟수에 따라 변위와 변화를 측정하였다. 구동특성을 알아보기 위하여 길이, 주파수에 대한 변위, 힘을 측정하였으며, 주파수 대역은 저주파 대역과 공명주파수 대역을 사용하는 것이 적합하다는 결론을 얻었다. 또한 다양한 구동적 특성과 수분의 함량에 따른 영향에 대해 고전적 적층 이론 (classical laminate theory, CLT)을 이용하여 이방성 IPMC의 응력분포와 수분이동에 따른 모멘트, 변형률, 곡률(cuvature)을 모델링 하였다.

압박성 신경병증 (Compression Neuropathy)

  • 김병성
    • 대한정형외과 초음파학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.128-133
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    • 2008
  • 신경 압박의 원인은 외부로부터 가해지는 것도 있고, 신체 내부 병리가 발생하여 신경 주행에 따라 발생할 수 있다. 주관절 이하부에서 압박성 신경병증으로 정중 신경, 척골 신경, 요골신경병증이 있다. 정중 신경은 굴곡 지대부위에서 수근관 증후군이 대표적이며, 모든 신경 포착 증후군 가운데 가장 흔하다. 그 외 주관절 부위에서 스트러더스 인대, 상완 이두근 건막, 회내근, 천수지 굴근 기시부 그리고 비정상 근육들에 의한 회내근 증후군과 전 골간 신경 증후군이 있다. 척골 신경은 스트러더스 궁, 내측 상과 후방의 주관, 척수근 굴근 두 기시부 사이의 건막 등에서 눌리는 주관 증후군과, 수근부에서 결절종, 유구골 갈고리 골절 그리고 혈관성으로 오는 척골 관 증후군이 있다. 요골 신경의 심부 분지가 회외근속을 지나면서 만들어지는 부위에서 눌리는 경우 요골 관 증후군이라고 한다. 치료는 초기에는 소염제나 야간부목, 스테로이드 주사와 같은 보존적 치료를 시행할 수 있으며, 이에 호전되지 않을 경우 전기적 검사나 영상 검사에서 이상이 나타나면 수술적 감압술을 시행하여야 한다.

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인공발목관절의 표면 마모 특성 (Surface Tribology of Total Ankle Joint Replacement)

  • Jeong, Yong-Hoon;Jung, Tae-Gon;Yang, Jae-Woong;Park, Kwang-Min;Lee, Su-Won
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.117-117
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    • 2016
  • Total ankle replacement (TAR) is a visible option in the surgical treatment of degenerative or inflammatory diseases of ankle joint. it is attributed to the current TAR which has improvements in surgical technique, uncemented implant fixation and minimally constrained articulation. In the clinical result, they can show promised surgical result when compared to earlier attempts in TAR. However, TAR is still not as successful as total knee replacement (TKR) or total hip replacement (THR), it needs to be note that there are limitations in concerning of long term performance of TAR, the high failure rate still associated with wear of the PE (polyethylene) component that has related with their material property and surface roughness. The aim of this study was to introduce the tribology characteristics of total ankle joint prosthesis with one of TDR model which was fabricated to try multi-axis wear test as a region of motion in ankle joint. The wear specimen of TDR was prepared with Ti-6Al-4V alloy and UHMWPE (ultra-high molecular weight polyethylene) for tibia-talus and bearing component, respectively. A wear test was carried out using a Force 5 (AMTI, Massachusetts, US) wear simulator which can be allowed to move in three axis to flexion-extension ($+3^{\circ}{\sim}-6^{\circ}$), internal-external axial rotation (${\pm}5^{\circ}$), as well as sinusoidal compressive load (1.6 kN, R=10). All tests were performed following standard ISO 14243, wear rate was calculated with weight loss of UHMWPE bearing while the specimen has tested at certain cycles. As based on the preliminary results, wear rate of UHMWPE bearing was $7.9{\times}10^{-6}mg/cycles$ ($R^2=0.86$), calculated loss weight until $10^7cycles$ was 79 mg, respectively.

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2차원 QAM 시스템에서 CR-MMA 와 CM-MMA 등화 알고리즘의 성능 비교 (A Performance Comparison of CR-MMA and CM-MMA Equalization Algorithm in 2-dimensional QAM System)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.85-90
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    • 2018
  • 본 논문에서는 2차원 QAM 시스템에서 전송시 채널에서 발생되는 부호간 간섭을 최소화하기 위한 적응 등화 알고리즘인 CR-MMA와 CM-MMA의 등화 성능을 비교하였다. 기존 적응 등화 알고리즘 MMA의 탭 계수 갱신을 위한 오차 신호를 얻을 때 CR-MMA는 nonconstant modulus 특성을 갖는 고차 2차원 QAM 신호를 constant modulus 신호로 변환하는 constellation reduction 개념을 이용하며, CM-MMA는 등화기 출력과 송신 신호점의 2차와 4차 cumulant를 강제로 일치시키기 위한 constellation matching error 개념을 이용한다. 서로 상이한 오차 신호를 얻는 과정을 거쳐 이들은 기존 방식보다 개선된 등화 성능을 얻을 수 있게 되므로, 논문에서는 이들을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 등화 성능을 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 등화기 내부의 성능에서는 CM-MMA가 CR-MMA보다 우월하였지만, 외부 성능에서는 CR-MMA가 CM-MMA보다 우월함을 확인하였다.