• 대한치과보철학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.687-697
• /
• 1999

A finite element analysis has been utilized to analyze stress and strain fields and design a new configuration in orthopedics and implant dentistry. Load transfer and stress analysis at implant bone interface are important factors from treatment planning to long term success. Bone configuration and quality are different according te anatomy of expecting implantation site. The purpose of this study was to compare the stress distribution in maxilla and mandible accord-ing to implant length and bone engagement types. A three dimensional axi-symmetric implant model(Nobel Biocare, Gothenburg, Sweden) with surrounding cortical and cancellous bone were designed to analyze the effects of bone engagement and implant length on stress distribution. ANSYS 5.5 finite element program was utilized as an interpreting toot. Three cases of unicortical anchorage model with 7, 10, 13 mm length and four cases of bicortical anchorage model with 5, 7, 10 and 13 mm length were compared both maxillary and mandibular single implant situation. Within the limits of study, following conclusions were drawn. 1. There is a difference in stress distribution according to cortical and cancellous bone thickness and shape. 2. Maximum stress was shown at the top of cortical bone area regardless of bone engagement types. 3. Bicortical engagement showed less stress accumulation when compared to unicortical case overall. 4. Longer the implant future length, less the stress on cortical bone area, however there is no difference in mandibular bicortical engagement case.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제45권9호
• /
• pp.807-815
• /
• 2017

팽창(auxetic) 구조물은 음의 프와송 비로 거동하는 구조체로, 에너지 흡수 및 파괴 인성 등이 높은 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 최적화의 목적을 음의 프와송비가 높으며 50 N/mm 이상의 강성을 갖는 팽창 구조를 설계하고자한다. 길이, 두께, 각도를 설계 인자로 정의하였고, 응력, 프와송 비 그리고 강성을 반응 요소로서 정의하였다. Box-Behnken 방법을 사용하여 4인자, 3수준 실험 설계를 수행하였고, Edison 프로그램 중 CSD_EPLAST를 사용하여 유한요소 해석을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제30권2호
• /
• pp.120-127
• /
• 2006

The fatigue behavior of LIPCA was so sensitive to the manufacturing condition, the environmental factors and the change of the test apparatus. Therefore, we could be considering not only the relationship between the stroke range $({\Delta}h)$ and actuating frequency but also the relationship between the stroke range $({\Delta}h)$ and the total effective moment $(M^E)$. Thus, this study proposed the calculation method of the applying $M^E$ when the $({\Delta}h)$ of LIPCA was increased from 1.mm to 20mm. To estimate the relationship between the total effective moment $(M^E)$ and the Bernoulli-Euler bending moment (M) was reviewed. And the residual stress distribution of LIPCA and THUNDER using the CLT was evaluated. In conclusions, converting the $({\Delta}h)$ of LIPCA to the radius of curvature (p) and calculating the $(M^E)$, it was found that the p by the $M^E$ changed similarly as the $({\Delta}h)$. It was found that the $M^E$ was 2.2 times as the M. While CFRP and PZT of LIPCA, which had the superior compressive characteristic, had the compressive residual stress, GFRP was subject to the tensile residual stress. Since this reversed configuration between the compressive residuals stress and the tensile one was made, the requirement of the stroke range $({\Delta}h)$ increase was satisfied.

• Applied Microscopy
• /
• 제39권1호
• /
• pp.49-56
• /
• 2009

본 연구는 스트레이트 펌에 의해서 손상된 모발의 인장특성과 미세구조적 변화를 인장강도기와 주사전자현미경을 사용하여 관찰 분석하였다. 건강모발과 스트레이트 펌 모발의 인장강도를 측정한 후 형태적인 특징을 비교하였을 때 스트레이트 펌 모발에서 큐티클층의 큐티클세포들은 건강모발에 비하여 심하게 분리되어서 들떠있는 상태로 관찰되었다. 이들 세포들은 세포막사이 복합체의 파괴에 의해서 분리되었고 세포질의 파괴나 부서짐의 현상은 나타나지 않았다. 건강모발과 스트레이트 펌 모발의 인장특성에 관한 비교 실험에서 스트레이트 펌 모발의 인장거리는 건강모발에 비하여 24.5%가 감소되어 약 3.05 mm의 차이가 나타났고 인장강도는 34.63%가 감소되어 $5.62\;g/cm^2$가 작았다. 또한, 최고응력은 34.59%가 감소되어 56.12 g이 작은 것으로 나타났다. 결과적으로 스트레이트 펌 모발의 인장특성은 탈색모발과 염색모발의 선행 연구결과보다 가장 낮은 것으로 나타났다.

• 구강회복응용과학지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.37-53
• /
• 2006

Purpose: The purpose of this study was to investigate the influences of the jaw dimension on the bone stress. Materials and Methods: Root analogue implant of Frialit-2 Synchro model in the jaw bone of various thickness from 8mm to 13mm were modelled axisymmetrically for a series of finite element analyses. As load conditions, non-axisymmetric lateral load of 20N and an oblique load of 50N, as well as an axisymmetric vertical load of 50N were taken into consideration. Results: The cervical area of implant under the axisymmetric load and the base cortical bone under the non axisymmetric load condition were the areas of main concern where the higher level of stress were likely to be obtained. Conclusion: The results indicated that at the two concerned areas drastically different stress distribution could take place as a function of the load conditions. Under the vertical load, the lower level of stress was observed for the narrow jaw bone at the cervical cortical bone whereas stress at the base cortical bone remained virtually unchanged. Under the non axisymmetric load condition, however, the stress at the base cortical bone increased very rapidly as the jaw bone width increased without inducing any significant change in the stress level at the cervical area.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.187-194
• /
• 2009

이 논문에서는 아스팔트 도로 설계에 필요한 기층골재 재료의 비선형 이방성을 고려한 연결함수를 개발하였다. 기층이 비선형 이방성 거동으로 해석되어졌을 경우, 선형 등방성 거동으로 해석되어질 때 나타나는 기층 하부내의 인장력을 감소시켜 보다 현실적인 응력분포를 보이게 된다. 그러나 현재까지 개발된 연결함수들은 대부분 기층이 선형 등방성 거동으로 해석하여 개발된 것이므로, 비선형 이방성 거동을 근간으로 하는 연결함수의 개발이 현실적인 도로 설계를 위해 필요하다. 이 논문에서 개발된 연결함수를 이용하여 도로를 설계한 결과 AASHTO의 연결함수를 이용하여 설계했을 경우보다, 기층 두께가 25mm 감소되는 결과를 보였으며, 이는 AASHTO 도로 설계가 보수적인 설계라는 것을 입증하였다.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.673-688
• /
• 1999

본 연구는 multiloop edgewise arch wire(MEAW)의 기계적 특성을 분석하기 위해, 1) 개별 브라켓간 부위에서의 MEAW의 하중변형률을 수종의 재질로 된 동일 규격의 교정용 호선과 비교하고, 2)개별 브라켓간 부위와 multi-L-loop 부위(측절치 브라켓의 원심연과 제2대구치 튜브의 근심연간의 거리)에서의 wire stiffness를 비교하며, 3)단일 L-loop와 multi-L-loop의 하중변형률에 대한 공학적 이론식을 유도하여 MEAW의 하중변형특성을 규명하고자 시행하였다. 5가지의 서로 다른 수평길이를 지닌 L-loop와 5개의 L-loop로 구성된 상하악의 multi-L-loop를 .$016\times.022$ inch의 stainless steel 강선으로 제작하였고, .$016\times.022$ inch의 Plain stainless steel, TML NiTi를 준비하였다. Instron model 4466 만능시험기에 50N 용량의 load cell을 부착하여 crosshead의 속도 1.0min/분, 브라켓간 부위의 시험시에는 최대변위량 1.0mm로 각 브라켓간격에서 측정하였고, multi-L-loop부위의 경우는 최대변위량 10mm, 42mm의 거리에서 측정하였다. 반복된 실험에 의해 발생할 수 있는 응력에 따른 물리적 성질 변화의 가능성을 배제하기 위해 각 조건마다 동일한 5개의 시편을 사용하였다. 측정된 하중변형률과 각 실험의 브라켓간격을 이용하여 각 브라켓부위에서의 L-loop의 wire stiffness number를 계산하였고 이를 multi-L-loop의 그것과 비교하였다. 5개의 loop로 구성된 multi-L-loop를 35개의 직선구간으로 나누어 각 구간의 에너지를 계산, 총합을 낸 후 가해진 외력으로 미분하여 하중변형률의 이론식을 유도하였으며, 이를 wire stiffness로 환산하여 단일 L-loop의 wire stiffness와 비교하였다. 그 결과는 다음과 같았다. 1) 각 브라켓 간격에서의 L-loop의 하중변형률은 평균적으로 stainless steel wire의 1/5.16, NiTi의 1/l.53, TMA의 1/2.47이었다. 2) multi-L-loop부위 에서의 MEAW의 wire stiffness는 개개 브라켓간 간격에서보다 평균 1.53배 더 높았고, 같은 부위에서의 NiTi보다 1.9배 더 높았다. 3) 유도된 하중변형률의 이론식에 따르면, 부위에 따라서 wire stiffness의 차이를 보이지 않는 직선 강선과는 달리, L-loop가 부여된 경우, 개별 L-loop의 ire stiffness는 전체 multi-L-loop의 wire stiffness보다 낮은 것으로 나타났다. 이상의 연구결과로 미루어 볼 때, MEAW는 개별적인 치아이동을 허용하면서, 가해진 교정력을 효과적으로 전체 치열로 전달할 수 있는 독특한 기계적 특성을 지니고 있는 것으로 생각된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 1986

강구조물(鋼構造物)의 girder중(中) 중요형식(重要形式)인 판항(板桁)에서 덮개판(板) 및 수직보강재(垂直補剛材)와 판항(板桁)이나 상자항(箱子桁)의 격점부(格點部)에 사용도는 연결판(連結板) 등의 용접연결부(鎔接連結部)를 포함하는 실물(實物)을 modeling하여 직접 피로시험(疲勞試驗)을 행하지 않고서도 계산에 의하여 S-N 선도(線圖)를 그려서 피로강도(疲勞强度)를 추정(推定)할 수 있는 계산식 및 program을 정립하였다. 또, 실물시험편(實物試驗片)에 대한 피로시험(疲勞試驗)을 행하여 계산에 의한 S-N 선도상(線圖上)에 plot하여 서로 비교 검토하였다. 이로써 다음과 같은 결과를 얻었다. 계산에 의한 피로강도(疲勞强度)가 실험(實驗)에 의한 실제 피로강도(疲勞强度)보다 다소 낮게 나타났다. 계산에 의한 방법은 초기균열(初忌龜裂) $a_i$가 발생한 다음부터 파단시(破斷時)까지의 피로수명(疲勞壽命) $N_p$에 대한 것임에 비해 실험(實驗)에 의한 것은 초기균열(初忌龜裂) $a_i$의 발생수명(發生壽命) $N_c$까지를 포함한 총(總) 피로수명(疲勞壽命) $N=N_c+N_p$에 대한 것이므로 오히려 당연한 결과라 생각된다. 그 차이가 그다지 크지 않으며, 구조물(構造物)의 안전성(安全性)을 생각할 때 계산(計算)에 의한 결과가 안전측(安全側)에 해당하므로 실제 구조물(構造物)의 피로설계(疲勞設計) 시(時) 그대로 적용하여도 무방할 것으로 생각된다. 참고로 저강도강(低强度鋼)인 SS 41 시험편(試驗片)을 각 경우 3개씩 제작하여 같은 피로시험(疲勞試驗)을 행하여 비교해 보았다. 덮개판(板)의 경우 시험최대응력(試驗最大應力) $14kg/mm^2$ 정도 이상(以上)에서 서서히, 수직보강재(垂直補剛材)의 경우 실험최대응력(實驗最大應力) $31kg/mm^2$ 정도 이하(以下)에서 급격(急激)히, 고강도강(高强度鋼)인 SWS 50 시험편(試驗片)의 경우보다 피로강도(疲勞强度)가 더 커진 경향을 나타내고 있다. 이는 저강도강(低强度鋼)에서 피로강도(疲勞强度)가 낮을 것이라는 상식적(常識的)인 기대와는 다른 특징(特徵)이지만 시험편(試驗片) 3개씩만의 결과이므로 확정적(確定的)인 결론이라고 단언(斷言)할 수는 없겠으며, 앞으로 더 많은 실험(實驗)을 행하여 확인해 보아야 할 것이라 생각된다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.81-88
• /
• 2017

확장단부판 접합부는 강구조물의 보-기둥 접합부 혹은 변단면 부재로 구성된 PEB 구조시스템에 적용되는 접합부의 한 형태이다. 확장단부판 접합부는 접합부를 구성하는 단부판의 두께, 고장력볼트의 게이지 거리, 고장력볼트 축부의 직경, 고장력볼트의 개수 등의 영향으로 상이한 거동특성을 나타낸다. 확장단부판 접합부는 미국 및 유럽 등지에서는 다양한 형태로 강구조물의 기둥-보 접합부에 적용되고 있으나 우리나라에서는 널리 적용되고 있지 않다. 이러한 이유로는 확장단부판 접합부에 대한 설계강도식 제안, 접합부상세 제안, 내진성능 평가, 제작 및 시공지침서 개발 등이 적절히 이루어지지 못하고 있기 때문이다. 따라서 이 연구는 비보강 확장단부판 접합부의 국내 적용을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 진행하였다. 이를 위하여 두께 12mm의 비보강 확장단부판에 대한 비선형 유한요소해석 및 실험을 수행하였다.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.30-44
• /
• 2006

교정치료 영역에서 성인들의 심미적인 요구도가 증가되면서 설측 교정치료는 여러 가지 단점에도 불구하고, 가장 심미적이라는 이유로 많은 주목을 받아왔지만 실제 치아이동을 결정지을 수 있는 브라켓을 부착하는 기준평면의 위치에 대해서는 거의 보고된 바가 없다. 이에 본 연구는 실제 브라켓이 부착되는 평면의 상하 평행이동이나 기울기 변화에 따라 치아이동 양상이 어떻게 변화되는지 알아보고, 바람직한 전치부 치체이동을 얻기 위해서 힘의 적용점을 어디에 두어야 하는지, 그리고 전치부에 어느 정도의 모멘트를 부여해야 하는지 알아보고자 3차원 유한요소법을 이용하여 치아 변위 및 응력분포를 비교 분석하였다. 실험 결과 설측 브라켓 부착평면을 치은연쪽으로 평행이동 혹은 회전이동 시키고 견인하였을 경우, 절단연쪽으로 이동시켰을 때와 비교했을 때 비조절성 설측 경사이동이 감소하기는 하였으나 상하악 전치부 치아들의 설측경사 양상은 지속되었으며, 이러한 양상은 견치 브라켓의 hook 길이를 증가시켜도 계속 나타났다. 이와는 달리 설측 중심평면에 브라켓을 부착하고 각 치아별로 모멘트를 부여하였을 경우 설측 방향으로 개개 치아들의 치체이동이 발생하여 설측 교정치료 시 효과적인 전치부 치아의 후방견인이 가능함을 알 수 있었다.