• 대한치과교정학회지
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• 제33권6호
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• pp.465-474
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• 2003

형상기억효과 및 초탄성 특성을 가진 니켈 타이타늄 와이어는 대단히 다양한 제품들이 출시되어 있어서, 보다 적절하면서도 경제적인 재료를 선택하고자 하는 임상가에게 어려움을 주고 있다. 이때, 교정 선재의 기계적 특성에 대한 실험적 연구는 임상가에게 유용한 정보를 제공해 줄 수 있다. 이 연구에서는 5군으로 나뉘어진 4종의 교정선재(stainless steel, multistranded, superelastic nickel titanium 그리고 themoactivated nickel titanium)에 대한 응력 -변형 실험을 통한 기계적 특성에 대한 비교를 시행하였다. 각 군의 교정선재에 대하여 일련의 여섯 가지 실험이 이루어졌다. 처음에는, 각 군에 대하여 선재가 파절될 때까지, 3차례의 실험이 이루어졌다. 그리고, 각 군에서 세 종류의 실험이 이루어졌는데, 표준하중에서 선재를 신장시켜서, 하중을 주었을 때와 하중을 제거하였을 때의 기계적 특성에 대한 신뢰할 만한 비교를 시행하였다. 각 군간의 차이를 알아보기 위하여 t-test를 시행하였다. 실험결과, 생리적인 치아이동을 위한 기계적 특성, 즉 강성, 탄성률, 힘의 발휘 특성 등을 고려해 볼 때, themoactivated nickel titanium, multistranded wire, stainless steel wire 순으로 바람직하였다. 초탄성은 superelastic nickel titanium에서 나타났다. 섭씨 37도에선 themoactivated nickel titanium의 형상기억효과가 나타났는데, 이것은 온도가 기계적 특성을 증진시키는데 중요하다는 것을 보여준다.

• Composites Research
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• 제17권1호
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• pp.29-37
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• 2004

하니컴 샌드위치 복합재료(HSC) 구조물은 높은 강성 및 경량화가 요구되는 항공ㆍ우주 및 군수 산업 등에 폭 넓게 이용되고 있으며 하니컴 샌드위치 복합재료의 정확한 강도 해석에 있어서 하니컴 코어의 기계적 물성 예측이 필요하다. 본 연구에서는 하니컴 코어 벽의 굽힘, 축 방향 및 전단 변형을 고려한 에너지 법을 사용하여 하니컴 코어 재료의 각 방향 탄성계수 및 포아송 비와 같은 기계적 물성 값을 구하기 위한 예측식을 유도하고, 이 이론 예측값이 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS 6.3을 이용하여 구한 결과와 거의 일치하고 있음을 알았다. 또한 하니컴 샌드위치 복합재료 평판의 인장 실험 및 유한요소 시뮬레이션을 수행하여 변형 거동 예측 및 층간 응력을 해석하였다. 하니컴 코어층과 표면층 사이의 전단 응력의 증가는 HSC 평판의 층간분리 현상의 주원인임을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제11권5호
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• pp.393-397
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• 2001

고온구조용 재료로의 사용이 기대되는 $Al_3$Ti금속간 화합물의 연성 향상을 위한 목적으로 기계적 합금화를 통한 cubic Ll$_2$구조의 생성거동과 Mn의 첨가 영향을 조사하였다. Al-8Mn-25Ti조성에서 20시간의 기계적 합금화를 통해 약 1.0nm 사이즈의 grain을 갖는 nanocrystalline cubic Ll$_2$Al$_3$Ti 금속간 화합물이 제조되었다. Mn이 첨가된 3원계 cubic Ll$_2$Al$_3$Ti 금속간 화합물은 2원계 cubic Ll$_2$Al$_3$Ti 금속간 화합물에서 보이는 Ll$_2$구조에서 D0$_{23}$구조나 D0$_{22}$구조로의 상변태가 발생하지 않았으며 Mn의 첨가로 인해 Ll$_2$구조는 120$0^{\circ}C$가지 안정함을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1659-1666
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• 2010

WBD(wire-woven bulk diamond)라고 명명한 와이어로 직조된 다공질 금속의 새로운 형태를 소개한다. WBD 는 기계적 열 특성과 공학적 응용면에서 몇 년 전에 소개되어진 WBK(wire-woven bulk Kaogme)와 같이 나선형 와이어로 구성된다. WBK 에서는 각 교차점에서 3 개의 와이어가 접하나 WBD 에서는 4 개의 와이어가 서로 접하여 배열된다. 압축하중 하에서 WBD 의 기계적 거동을 조사하고 그 결과를 WBK 와 비교하였다. 같은 세장비(d/c)에서 WBD 의 밀도 및 강도는 WBK 의 약 2 배이나, WBD 의 강성도는 WBK 보다 그만큼 높지 않다.

• Composites Research
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• 제22권3호
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• pp.60-65
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• 2009

본 인구에서는 탄소섬유강화 복합재 구조물의 실제 사용조건인 환경에 따른 기계적 특성 연구를 수행하기 위하여, $[0_6]_T$, $[90_{12}]_T$, $[0_{16}]_T$, $[{\pm}45]_{5S}$, $[0/9012/0]_T$, $[0/45/-45/45/-45/0]_{3S}$의 실험을 통해, 복합재의 강도와 강성을 측정 하였다. 실험 결과, 환경조건에서 복합재의 파손 거동을 파악하고 설계관련 데이터베이스를 확보하였다. 저은 건조 조건에서 강도의 증가는 저온($-55^{\circ}C$)에서 섬유 촉은 모재의 취성 증가의 요인으로 분석된다. 고온다습 조건의 진단강도와 전단탄성계수 감소는 침투한 수분에 의해 섬유와 모재의 결합부의 물성이 저하한 것으로 분석된다.

• Composites Research
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• 제30권4호
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• pp.247-253
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• 2017

본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 이중 입자 모델을 이용하여 질화붕소 나노튜브-폴리메틸메타크릴레이트 나노복합재의 기계적 물성과 계면특성을 규명하였다. 단일 벽 나노튜브가 고분자 기지에 함침된 가로등방성 나노복합재 단위 셀 구조를 모델링한 후, 각 방향으로의 일축인장 및 전단 전산모사를 통해 나노복합재의 강성행렬을 예측하였다. 또한 강성행렬의 방향 평균을 취해 나노튜브가 기지 내에 랜덤 분포하는 경우의 등방성 탄성계수를 도출하였다. 분자동역학 해석 결과를 계면의 완전 결합을 가정한 이중 입자 모델 예측해와 비교한 결과, 질화붕소 나노튜브와 고분자 기지간의 계면이 불완전한 것으로 확인되었다. 나노튜브 주위에 형성되는 흡착계면의 물성을 예측하기 위해 2단계 영역 분할 기법을 도입하였고 계면의 불완전 결합을 선형 스프링으로 묘사하였다. 그 결과 다양한 스프링 컴플라이언스 값에 따른 흡착계면의 물성을 역 해석을 통해 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제25권5호
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• pp.136-140
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• 2012

본 논문에서는 복합재료 IM rod가 적용된 골절부의 세포 분화과정을 모사하기 위해 유한요소해석을 실시하였다. 세포의 골화과정을 해석하기 위해 편향 변형률을 이용한 메카노 규제 이론을 사용하였으며, 반복 계산을 위해 Python 코드를 이용하여 서브루틴을 구현하였다. 치료에 가장 적절한 복합재료 IM rod의 강성을 찾기 위해 직물 탄소섬유/에폭시 복합재료 (WSN3k)의 적층각도를 바꾸어 해석을 실시하였다. 골절부에 가해지는 기계적 자극에 따른 치료효율을 비교하기 위해 두 가지 초기 하중 조건을 적용하였다. 그 결과 치료효율은 강성의 차이보다 하중에 의해 큰 영향을 받았으며, 초기 하중이 몸무게의 10%이고, 적층순서가 $[{\pm}45]_{nT}$일 때 치료효율이 가장 높았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.1113-1118
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• 2010

차량의 내장부품 설계에 있어 내장 부품의 탑승자 보호를 위한 FMVSS 201 법규에 따른 FMH 충격성능 만족을 위한 충격흡수구조 설계 방법이 필요하다. 충격흡수구조 설계 과정에 있어 FMH 충격 성능은 헤드라이닝의 타격 위치 및 헤드폼의 접근각에 따라 위치별로 각각 다르게 설정되며, FMH 충격 흡수부재는 위치에 따른 차체의 강성 및 상관부품을 고려하여 각 타격 위치에 따른 적절한 충격 흡수 성능을 가져야 하며 차체 강성의 변화를 고려한 효율적인 설계 방법이 필요하다. 본 연구에서는 충격 흡수구조 설계 과정에 있어 초기 설계안에 대한 충격 강도 검토의 시간을 줄이기 위해 전차량 시뮬레이션에서 수행하던 FMH 충격흡수부재 설계를 단위 모델의 압궤 시뮬레이션을 통해 진행함으로써 보다 빠르고 효율적으로 타격 위치별 적합한 충격 흡수구조를 설계하는 방법을 검토하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권2호
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• pp.137-142
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• 2017

최근 자동차 산업에서 경량화이면서 외부 충격에 민감한 시트 프레임은 안전성을 고려하여 꾸준히 연구개발되고 있다. 특히 본 연구에서는 고장력 강판과 폴리머의 이종 소재를 이용한 시트 프레임의 충격 특성에 대해 살펴보았다. 또한, 충격시 변위는 소재에 대해 굽힘 현상을 고려한 등가 굽힘강성식을 도입하여 살펴보았다. 층간 wire-web 구조물의 다양한 형상의 공학 디자인을 통해 충격시 변화가 적은 디자인을 설계하였으며, 육각형의 층간 wire-web 구조물이 외부 충격대비 안전계수가 높음으로 인해 흡수능력이 향상될 것으로 기대하고 있다. 이러한 연구 결과를 토대로 층간 wire-web 구조물의 설계를 통해 레진과의 함침을 높이고 이종 소재로써의 충격민감도에 유리한 제품을 개발할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권5호
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• pp.337-343
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• 2017

각종 기공과 같은 결함을 허용하는 다이캐스팅 부품의 강도를 현장 수준에서 평가할 수 있는 이론적 방법을 제안한다. 결함을 갖는 부재의 탄성시험을 통해 강성도를 구하고 이를 결함이 없는 이론적 강성도와 비교함으로써 등가 기공률을 산출한다. 등가 기공률 식은 Eshelby의 함유이론으로부터 유도하였다. 산출된 등가 기공률은 Mori-Tanaka 법을 이용하여 기공결함을 포함하는 재료의 응력-변형률 선도를 그리기 위하여 사용된다. 본 연구에서는 Hollomon 변형경화 모델을 사용하였다. 이 응력-변형률 선도를 이용하면 균일분포의 기공결함을 갖는 다이캐스팅 부재의 강도를 평가할 수 있게 된다. 등가 기공률을 고려한 하나의 이론해로서 직사각형 단면의 다이캐스팅 보에 대한 삼점 굽힘의 탄소성 강도를 소성힌지의 방법으로 유도하였다.