• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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• pp.599-606
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• 2000

고정체 나사산 형상이 식립된 고정체를 둘러싸고 있는 턱 뼈에서 발생된 응력분포에 미치는 영향과 효과적인 나사산 형상을 결정하기 위해서 다양한 치아 고정체 형상에 대해서 응력해석을 수행하였다. 나사산 골 한쪽 부위에 라운딩이 된 형상의 고정체에서 발생된 응력분포는 다른 나사산 형상의 고정체에서 발생된 응력분포보다 더 효과적으로 나타났다. 이 해석 결과를 근거로 최적의 고정체 치수를 결정하기 위해서 나사산 끝단의 폭, 나사산 높이, 그리고 가해지는 하중의 방향 등과 같은 설계 변수의 변화에 따른 응력해석이 수행되었다. 최대 응력 집중은 고정체 나사산의 첫단 부위에서 발생하였으며, 100 N의 15도 경사하중이 가해졌을 때 발생된 최대 등가응력은 동일 크기의 수식하중보다 2배 정도 더 높게 나타났다. 그리고 나사산 끝단의 폭과 나사산 높이 사이의 연관성에 관련된 해석결과에서 나사산 끝단의 폭과 나사산 높이 사이의 연관성 효과는 무시할 만큼 작다는 것을 알았다. 고정체의 나사산 피치에 대한 나사산 끝단의 폭의 비와 나사산 높이의 비가 각각 0.5와 0.46일 때 다른 고정체의 치수들보다 더 효과적인 응력분포가 나타났다

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.36 no.1
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• pp.1-17
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• 1998

두개의 임플랜트로 지지되는 overdenture를 이용한 하악무치악환자의 치료법은 경제적이면서, 실용적인 치료로 인정을 받고 있다. 하지만 해부학적인 조건으로 임플랜트를 설측 혹은 후방에 식립해야 되는 경우에는 일반적인 bar설계는 bar가 구강저 상방을 지나게 되어 혀운동, 발음, 위생관리 등에 많은 문제점을 부여한다. 이에 대한 해결방법으로 전방부 치조제 상에 보철물의 회전을 허용하는 angular bar를 설계할 수 있다. 하지만 이 설계는 임플랜트에 불리한 moment를 유발한다. 그럼에도 불구하고 뛰어난 유지력과 지지능력, 경제적인 면 때문에 angular bar는 임상에서 많이 사용되고 있다. 이에 본 연구는 angular bar의 전방 cantilever양을 달리하여 임플랜트 및 주변조직에 미치는 영향을 삼차원 유한요소분석법을 통해서 알아보고자 하였다. 이공사이의 하악골을 단순화시킨 준하악골모형에 직경 3.75mm인 브로네마르크 임플랜트 2개를 길이가 13,15mm인 경우로 설정하여 제 1소구치 부위에 식립하였다. 두 임플랜트를 연결하는 bar는 전방부 cantilever양을 0-5mm, 1mm씩 하여 6가지 경우를 가정하고 제작하였다. 각각 bar 중앙부에 수직압 (90도) 35N, 경사압(120도) 70N, 수평압(0도) 10N을 가하였으며 이때 나타나는 응력 분산형태와 임플랜트의 골유착에 불리하게 작용하는 최대주응력(인장력)과 변위량을 살펴보았다. 연구결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Cantilever양이 증가할수록 주변피질골과 임플랜트로 응력이 집중되었으며 상부 보철물의 변위량도 커졌다. 2. Cantilever양에 대한 수평압의 영향은 크지 않았으며 임플랜트 길이가 긴 것이 변위량과 응력이 작았다. 3. 경사압에 대한 응력의 변화는 cantilever양의 증가에 따라 급격히 증가하는 양상을 띠었으며 임플랜트길이가 응력 및 변위의 양에 미치는 영향은 없었다. 4. 수직압에 대한 응력의 변화는 초기에는 완만한 증가를 보이다가 일정 시점 지난 후에는 증가율이 커지는 경향을 띠었다. 증가현상이 두드러지기 전에는 길이의 증가가 응력의 분산효과는 가져왔으나 이후에는 길이의 응력분산 효과는 없었다. 5. 응력분포양상은 cantilever양이 증가할수록 골조직을 통한 분산정도는 작아지고 특정부위의 피질골과 임플랜트, 상부보철물에 집중되는 경향을 보였다. 6. 임플랜트와 주변 골조직으로의 응력분산능력이 예후를 좌우한다는 점에서 angular bar는 적합치 못하며 부득이한 경우는 임플랜트 길이를 길게 하고 최대한 3mm이내로 cantilever양을 제한하는 것이 추천된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.164-169
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• 1996

핵연료집합체의 하단고정체는 상단고정체와 안내관을 통해 전달되는 하중들로부터 연료봉을 보호하는 주요부품이다. 하단고정체의 구조적 건전성을 유한요소법으로 평가하기위해 상용프로그램인 PATRAN과 ANSYS 5.1을 사용하였다. 하단고정체의 3차원 global 모델에 대한 응력해석을 수행하였으며 응력집중이 일어나는 유로구멍사이의 ligament 부분에 대해 submodeling 기법을 이용하여 해석의 정확도를 높였다. 본 연구에서 수행한 응력해석결과를 하단고정체 구조강도 시험에서 얻은 시험결과와 비교함으로서 응력해석모델에 대한 신뢰성과 보수성을 확인하였고 영광 3&4호기의 핵연료집합체에 부착된 하단고정체가 설계하중에 대해 충분한 건전성을 유지하고 있음을 증명하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.19 no.8
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• pp.1810-1821
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• 1995

Photoelastic experiment has been used to analyze stress of structure and stress in the vicinity of crack tip etc.. Model experiment such as photoelastic experiment has been restricted by problem of residual stress in the photoelastic model material. They are generated by molding, cutting and time effects etc.. They produce some errors in the results of photoelastic experiment data. In this paper, stress optic law considering residual stress already developed by authors was applied to the stress concentration problem and fracture mechanics. Although the specimen was bad with residual stress, we could obtain good results by using the stress optic law considering residual stress. It was found that the stress optic law of photoelastic experiment could be applied to the stress analysis of bimaterial.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.4 no.1
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• pp.55-62
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• 1996

The dynamic photoelastic technique has been utilized to investigate the possibility of relieving the large local singular stresses which are induce in the corner of a right angled indenter. The indenter compresses a semi-infinite body dynamically with an impact load applied on the top of the indenter. The effect of geometric changes to the indenter in terms of the diameter (d) and the location (ℓ) of the notch on the relieving of the dynamic contact stresses are investigated. A multi-spark-high speed camera with twelve sparks was used to take dynamic photographs. The contact singular stresses were found to be released by introducing the relief notch along the indenter. The optimal location and geometry of the relief notch need further experimental investigation.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 1999.05a
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• pp.75-82
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• 1999

본 연구의 목적은 구체 경량화의 일환으로써, 복합재료(3-X Board, Al extrusion panel, etc) 사용에 대한 가능성을 판단하기 위한 기초자료를 구축하는데 있다. 해석 대상은 2층 기차의 객차부분이고, 구체에 적용하는 복합재료는 3-X Board를 이용하였다. 구체의 구조 건전성을 평가하기 위해 상용 유한요소 프로그램을 이용하여 다양한 하중 하에서의 응력해석을 수행하였다. 구체에 사용되는 복합재료(3-X board)의 응력발생 경향을 파악하는 것이 목적이므로, 상세한 모델보다는 단순화한 모델을 이용하였다. 응력집중은 센터실(center sill), 1층 바닥과 측면과의 연결부, 그리고, 구체의 앞부분 창문 모서리에서 발생하였다. 압축 및 수직하중 하에서의 응력값들은 재료의 항복강도 내에 존재하였으나, 고유진동수는 제한 값보다 낮은 값을 갖았다. 현재 상세 모델에 대한 해석을 수행 중에 있다. 본 연구는 복합재료(3-X board)가 적용된 구체에 대한 초기 연구로써 만족할 만한 결과를 제시한다.

• Computational Structural Engineering
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• v.4 no.2
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• pp.77-85
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• 1991

A new finite element technology based on the p-version of E.F.M. is discussed with reference to its potential for application to stress intensity factor computations in linear elastic fracture mechanics, especially cracked cylindrical shells. It is shown that the p-version model is far better suited for computing the stress intensity factors than the conventional h-version models with the help of three test problems. The main advantage of this technology is that the accuracy of approximation can be established without mesh refinement or the use of special procedures such as crack-tip element and mixed variational approach.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.6
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• pp.1990-2001
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• 1991

The fatigue life and crack penetration behavior of high strength steel have been studied in detail both experimentally and analytically. The fatigue crack shape of a smooth specimen is almost semicircular, while a specimen with stress concentration becomes semielliptical according to stress concentration shape. The aspect ratio of smooth specimens calculated using the Newman-Raju's formular is smaller than the value obtained from the experiment. On the other hand, the aspect ratio of the stress concentration specimen shows a good agreement with experimental results. It is found that the crack growth behavior on the back surface after the penetration is unique and can be divided into three stages ; rapid growth region, constant growth region and acceleration growth region. By using the K value suggested in this study, the particular crack growth behavior and crack shape can be estimated quantitatively.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.26 no.11
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• pp.2364-2373
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• 2002

In this paper, the finite element equations for the time-domain numerical analysis of transient dynamic axisymmetric problems are newly presented. which are based on the equations of motion in convolution integral as in the previous paper. A hollow cylinder subjected to a sudden internal pressure is solved first as a benchmark problem and then the dynamic stress concentrations are analyzed in detail far hollow cylinders having inner and outer circumferential grooves subjected to sudden internal or axial loadings, all the computed results are compared with the existing or the computed ones obtained by using the commercial finite element packages Nastran and Ansys to show the validity and capability of the presented method.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.22 no.3 s.168
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• pp.137-145
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• 2005

The present research deals with structural analysis and optimal design of the heating drum of a hot-rolling press for medium density fiberboard. Stress concentration in the journal of the heating drum is analyzed by the submodel technique of the finite element method. The fatigue life under operating conditions is analyzed and evaluated by the stress-life theory. Shape optimal design problems, to minimize the maximum stress occurring in the journal, are formulated and shape parameters of the corner fillets of the journal are defined as the design variables. The problems are solved by the numerical optimization method and optimal shapes are found. The optimal designs are shown to be reliable in terms of the maximum stress and the fatigue life.