• 제목/요약/키워드: torsional moment (torque)

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교정용 와이어의 비틀림 모멘트 (Torsional moment of orthodontic wires)

  • 최광철;김경호;박영철;강창수
    • 대한치과교정학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.467-473
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    • 2000
  • 각형 호선이 edgewise 브라켓에 삽입되면 first, second order는 bending에 의해, third order는 torsion(비틀림)에 의해 3차원적인 force system이 발생한다. Bending에 관하여는 분석적 그리고 실험적인 많은 연구가 보고 되어 있는 반면 비틀림에 관해서는 상대적으로 많은 연구가 이루어 지지 않았다. 본 연구의 목적은 각형 와이어의 재료와 단면의 형태가 와이어의 비틀림 모멘트에 어떻게 영향을 주는지를 이론적, 실험적으로 밝혀서 임상적으로 적절한 모멘트를 가할 때 호선의 재료와 굵기를 합리적으로 선택할 수 있도록 하는데 있다. 실험재료로는 third order조절을 위해 가장 많이 사용하는 호선을 사용하였다. 크기별로 0.016x0.022, 0.017x0.025, 0.019x0.025인치 그리고 재료로는 stainless steel (Ormco), TMA(Ormco), NiTi(Ormco), 그리고 braided stainless steel(DentaFlex, Dentauum) 네 가지를 사용하여 총 12개의 조합을 사용하였다. Torsion formula를 이용하여 비틀림 강성 (torque/twist rate)을 계산하였고 torque gauge를 이용하여 비틀림 강성, 항복 비틀림 모멘트 (yield torsional moment), 그리고 최대 비틀림 모멘트 (ultimate torsional moment)를 측정하였다. Torsion formula에 의하면 비틀림 강성 (T/$\theta$)은 재료적인 특성(G)과 호선의 단면의 특성(J)에 비례하고 호선의 길이(L)에 반비례한다. 대부분의 실험치는 이론적인 값과 비슷하게 나타났다.

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차동 기어의 진동 저감을 위한 동력 전달계 진동 해석 (Vibrational analysis of driveline for reducing differential gear vibration)

  • 최은호
    • 한국생산제조학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.96-102
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    • 1997
  • Eigenvalue analysis of vibration mode and an analysis by frequency response among the methods of predicting gear noise are related with transmitting sound of vibration. In this study we intended to reduce the vibration noise of differential gear by reducing torque fluctuation of drive pinion shaft which causes vibration noise of differential gear in rear wheel drive vehicles. For this we developed multi-degree of freedom analysis model in which mass moment of inertia and torsional spring combined and we examined the influence of torsional vibration of driveline elements by performing forced vibration analysis of engine excitation torque. We studied the methods for reducing torsional vibration of driveline according to the design factor of propeller shaft and examined the effects reducing vibration in differential gear by applying flexible coupling.

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교정용 각형선재에 부여된 torque가 브라켓에 발생시키는 모멘트에 관한 유한요소법적 분석 (The moment generated by the torque of the orthodontic rectangular wire : Three-dimensional finite element analysis)

  • 하도원;김영석;성재현
    • 대한치과교정학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.335-346
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    • 2001
  • 본 연구의 목적은 교정치료의 마무리 단계에서 비람직하지 못한 순설측 경사를 가진 한 개 치아의 이동을 원할 때 브라켓 슬롯의 크기와 각형선재의 종류, 크기에 따라 부여하여야 할 적절한 임상적 torque (SWA의 각형선재에서 나머지 편평한 부분과 이동을 위해 변형시킨 부분의 단면이 이루는 각도만큼의 torque)의 양을 구하고자 하는 것이다. 임상적 torque는 play와 active torque(브라켓에 모멘트를 전달할 수 있는 torque)의 합으로 구성되는데, play는 수학적 공식을 이용하여 계산하였고 active torque는 컴퓨터를 이용한 삼차원 유한요소법으로 구하였다. 유한요소모델은 일렬로 배열된 세 개의 브라켓과 여기에 삽입된 stainless steel, TMA , NiTi 이렇게 3가지 종류의 교정용 각형선재로 구성된 다. 양쪽의 브라켓을 일정한 각도로 비틀어서 가운데 브라켓에 발생하는 모멘트를 계산하였다. 선재의 크기는 많이 사용되는 각형선재인 .016"X.022", .017"X.022", .017"X.025", .018"X.025", .019"X.025", .020"X.025". .021"X.025"의 7개로 디자인하였다. .018" 브라켓에는 .016"X.022", .017"X.022", .017"X.025" 선재를 삽입하여 실험하였고, .022" 브라켓에는 .016"X.022" 선재를 제외한 나미지 선재를 삽입하여 실험하였다. 실험으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 삽입된 브라켓 슬롯의 크기에 상관없이 같은 크기와 재질의 교정용 각형선재에 같은 active torque를 가하면 동일한 모멘트가 발생하였다. 2. 선재의 크기가 증가될 수록 동일한 active torque에 의해 발생되는 모멘트의 양은 증가하였다. 실험에 사용한 가장 굵은 선재인 .021"X.033" 선재는 동일한 재질의 가장 가는 .015"X.022" 선재에 비해 약 1.75배 더 큰 torsional stiffness를 가졌다. 3. 선재의 재질에 따라서는 stainless steel, TMA, NiTi순으로 torsional stiffness가 감소하였는데 stainless steel에 비해 TMA는 0.35배, NiTi는 0.16배였다. 4. 브라켓간 거리의 증가와 발생되는 torsional .stiffness는 반비례하였다. 브라켓간 거리의 증가에 의해 감소되는 torsional stiffness의 비율은 선재의 재질과 상관이 있었고 크기에 따라서는 큰 차이가 없었다. 5. 교정치료의 마무리 단계에서 이상적인 순설측 경사이동을 일으키는 임상적 torque의 공식과 값을 구하였다.

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차량주행시 동력전달계의 강제진동 해석 (Computer Simulation of Powertrain Forced Torsional Vibration)

  • 최은오;안병민;홍동표
    • 소음진동
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    • 제7권5호
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    • pp.853-860
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    • 1997
  • For this study, the multi-degree of freedom analysis model of torsional vibration was developed. This model is combined with mass moment of inertia and torsional spring in two wheel drive and four wheel drive vehicle. We compared and analyzed torsional vibration characteristics by natural frequencies and mode shapes which are obtained by free vibration analysis of this model. And we studied torsional vibration contribution of driveline elements by performing the forced vibration analysis of engine excitation torque. The validity of this model is demonstrated by the field test. The reduction effect of the torsional vibration along the driveline design factor is presented by the analytical results.

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비틀림짙동 저감을 위한 추진축 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Propeller Shaft for Reduction of Torsional Vibration)

  • 최은오;안병민;홍동표;정태진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권7호
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    • pp.221-228
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    • 1999
  • A full-time four wheel drive vehicle is driven literally full time by the front and the rear wheels. Front and rear drive shafts are rotated rapidly in the extremely torsional state, which can cause various vibration and noise problems. The purpose of this study is to reduce the vibration and the noise of the full -time four wheel drive vehicle. In this paper, both the causes and the methods for reduction of torsional vibration are suggested. For this study, the characteristics of the torsional vibration are analyzed by free and forced torsional vibration simulation. And this paper described the influence upon the torsional vibration with emphasis shafting system. The validity of simulation models is checked by the field test. The forced vibration simulation with the variations of shaft design factors are performed by the checked models. According to the simulation , the resonance region shifts and the torque fluctuation varies in the system,. Finally, the methods and the effects for the torsional vibration reduction in driveline are proposed.

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후륜구동 승용차의 디퍼렌셜 진동저감에 관한 연구 (A Study on the Reduction of Differential Vibration of FR Passenger Car)

  • 최은오
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.316-321
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    • 1997
  • The purpose of this study is to reduce the vibration noise of differential gear by reducing torque fluctuation of drive pinion shaft which causes vibration noise of differential gear in rear wheel drive vehicles. For this we developed multi-degree of freedom analysis model in which mass moment of inertia and torsional spring combined, the validity of the simulation model was checked by the field test and we examined the influence of torsional vibration of driveline elements by performing forced vibration analysis of engine excitation torque. We studied the methods for reducing torsional vibration of driveline according to the design factor of propeller shaft and examined the effects reducing vibration differential gear by applying flexible coupling.

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Torsional strengthening of RC beams using stainless steel wire mesh -Experimental and numerical study

  • Patel, Paresh V.;Raiyani, Sunil D.;Shah, Paurin J.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제67권4호
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    • pp.391-401
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    • 2018
  • Locally available Stainless Steel Wire Mesh (SSWM) bonded on a concrete surface with an epoxy resin is explored as an alternative method for the torsional strengthening of Reinforced Concrete (RC) beam in the present study. An experiment is conducted to understand the behavior of RC beams strengthened with a different configuration of SSWM wrapping subjected to pure torsion. The experimental investigation comprises of testing fourteen RC beams with cross section of $150mm{\times}150mm$ and length 1300 mm. The beams are reinforced with 4-10 mm diameter longitudinal bars and 2 leg-8 mm diameter stirrups at 150 mm c/c. Two beams without SSWM strengthening are used as control specimens and twelve beams are externally strengthened by six different SSWM wrapping configurations. The torsional moment and twist at first crack and at an ultimate stage as well as torque-twist behavior of SSWM strengthened specimens are compared with control specimens. Also the failure modes of the beams are observed. The rectangular beams strengthened with corner and diagonal strip wrapping configuration exhibited better enhancement in torsional capacity compared to other wrapping configurations. The numerical simulation of SSWM strengthened RC beam under pure torsion is carried out using finite element based software ABAQUS. Results of nonlinear finite element analysis are found in good agreement with experimental results.

An experimental and numerical investigation on the effect of longitudinal reinforcements in torsional resistance of RC beams

  • Khagehhosseini, A.H.;Porhosseini, R.;Morshed, R.;Eslami, A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제47권2호
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    • pp.247-263
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    • 2013
  • It is evident that torsional resistance of a reinforced concrete (RC) member is attributed to both concrete and steel reinforcement. However, recent structural design codes neglect the contribution of concrete because of cracking. This paper reports on the results of an experimental and numerical investigation into the torsional capacity of concrete beams reinforced only by longitudinal rebars without transverse reinforcement. The experimental investigation involves six specimens tested under pure torsion. Each specimen was made using a cast-in-place concrete with different amounts of longitudinal reinforcements. To create the torsional moment, an eccentric load was applied at the end of the beam whereas the other end was fixed against twist, vertical, and transverse displacement. The experimental results were also compared with the results obtained from the nonlinear finite element analysis performed in ANSYS. The outcomes showed a good agreement between experimental and numerical investigation, indicating the capability of numerical analysis in predicting the torsional capacity of RC beams. Both experimental and numerical results showed a considerable torsional post-cracking resistance in high twist angle in test specimen. This post-cracking resistance is neglected in torsional design of RC members. This strength could be considered in the design of RC members subjected to torsion forces, leading to a more economical and precise design.

전기도금을 이용한 스테인레스 스틸 각형 선재의 굵기 증가 후 물성 변화 (Change of physical properties after diameter increase by electroplating of orthodontic rectangular stainless steel wire)

  • 이정석;이기헌;황현식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.131-140
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    • 2003
  • 본 연구는 전기도금을 이용하여 각형 선재의 굵기를 증가시킨 후 기존의 선재와 물성을 비교함으로써 이의 임상적 적용 가능성을 알아보고자 시행되었다. 한 변의 길이가 0.016 인치인 정사각형 스테인레스 스틸 교정용 선재에 니켈 전기도금을 시행하여 굵기를 0.001 인치 증가시켜 한 변의 길이가 0.017인치인 정사각형 선재로 만들었고 도금층의 밀착성을 증진시키기 위해 $400^{\circ}C$의 전기로에서 10분간 열처리를 시행하였다 시편의 물성변화를 알아보기 위하여 전기도금을 이용하여 제작된 15개의 시편을 실험군(016P군)으로, 기존의 0.016 인치 (016군), 0.017 인치 (017군) 스테인레스 스틸 교정용 선재를 대조군으로 설정한 후 3점 굴곡 시험과 비틀림 시험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 3점 굴곡 시험 결과 0l6P군이 016군에 비해 강성과 항복강도, 극한강도 모두 증가하는 경향을 보였으며, 강성과 극한강도는 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 2. 3점 굴곡 시험 결과 0l6P군이 017군보다 강성과 항복강도, 극한강도 모두 낮은 경 향을 보였으며, 강성은 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 3. 비틀림 시험 결과 016P군이 016군에 비해 비틀림 강성과 항복 비틀림 모멘트, 최대 비틀림 모멘트 모두 높았으며, 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 4. 비틀림 시험 결과 016P군이 017군에 비해 비틀림 강성과 항복 비틀림 모멘트, 최대 비틀림 모멘트 모두 낮은 경향을 보였으며, 이 중 항복 비틀림 모멘트와 최대 비틀림 모멘트에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 이상의 결과를 요약해 보면 각형 선재에 도금을 시행하여 굵기를 증가시키고 물성이 증가될 수 있음을 알았다. 비록 도금을 시행한 016P군이 기존의 017군보다 강성이 낮았으나 이는 반대로 016P군이 017군보다 탄성이 높음을 나타내며 토크조절이 부족한 경우 브라켓 슬롯에 쉽게 삽입되어 교정력을 발휘할 것으로 기대된다.

디젤 발전소의 T-mode 진동에 관한 실험적 고찰 (An Experimental Study of T-mode Vibration on the Diesel Power Plant)

  • 이돈출;남택근;배용채;김연환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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    • pp.411-416
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    • 2005
  • Nowadays, diesel power plant using low speed two stroke diesel engine is widely used in islands and restricted areas. Considerations were given to its benefit of high thermal efficiency, reliability and durability compared to the other prime movers. However, various types of engine vibration affect neighboring buildings to their structural vibration. For this, diesel power plant are held liable for the troubles caused by these vibration. These are mainly due to the X- and H-type engine vibrations which we excited by the X- and H- guide force moment. Authors have identified a structural vibration of new pattern called ‘T-mode vibration’ due to the torsional vibration of shafting system. In this paper, T-mode vibration is analyzed through an experimental method based on the global vibration measurement.

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