• 제목/요약/키워드: Axial rotation

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병렬코아를 갖는 아웃리거구조물의 응력과 변위 (Forces and Displacements of Outrigger-Braced Structures with a Pair of Coupled Cores)

  • 정동조;이태희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.291-299
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    • 2003
  • 본 연구에서는 연속체해석을 토대로, 병렬코아를 갖는 아웃리거구조물의 수평하중에 대한 응력과 변위를 구하기 위한 방법을 제안하였고, 아웃리거의 위치에 따른 구조물의 거동에 대해 연구하였다. 아웃리거와 코아가 만나는 위치에서 코아의 회전병위가 아웃리거의 회전변위와 일치한다는 적합조건으로부터 아웃리거의 구속모멘트, 코아의 휨모멘트, 기둥의 축방향력, 그리고 구조물의 수평변위 등을 유도하였다. 구조모델들을 이용하여 MIDAS-GEN 프로그램에 의한 결과와 비교하였고, 병렬코아를 갖는 아웃리거구조물에 대해 만족할만한 결과를 얻었다. 구조물 최상단의 수평변위는 코아의 위치보다는 아웃리거의 위치에 의해 크게 영향을 받는 것으로 조사되었다. 비록, 이 논문에서 제시된 공식들이 이상적인 아웃리거구조물에 대한 것이지만 병렬코아를 갖는 실제 아웃리거구조물의 응력과 변위의 근사치를 추정하고, 구조물의 거동을 예측하기 위한 수단으로 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

안쪽축이 회전하는 환형관내 비뉴튼 유체의 천이 유동 연구 (Transitional Flow study on non-newtonian fluid in a Concentric Annulus with Rotating Inner Cylinder)

  • 김영주;황영규;권혁정;서병택;황인주
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.324-329
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    • 2001
  • This experimental study concerns the characteristics of a transitional flow in a concentric annulus with a diameter ratio of 0.52, whose outer cylinder is stationary and inner one rotating. The pressure losses and skin-friction coefficients have been measured for the fully developed flow of $0.1\sim0.4%$ aqueous solution of sodium carbomethyl cellulose (CMC), respectively at inner cylinder rotational speed of $0\sim600rpm$. The transitional flow has been examined by the measurement of pressure losses to reveal the relation of the Reynolds and Rossby numbers with the skin-friction coefficients. The present results show that the skin-friction coefficients have the significant relation with the Rossby numbers, only for laminar regime. The occurrence of transition has been checked by the gradient changes of pressure losses and skin-friction coefficients with respect to the Reynolds numbers. The increasing rate of skin-friction coefficients due to the rotation in uniform for laminar flow regime, whereas it is suddenly reduced for transitional flow regime and, then, is gradually declined for turbulent flow regime. Consequently, the critical(axial-flow) Reynolds number decrease as the rotational speed increases. Thus, the rotation of inner cylinder promotes the early occurrence of transition due to the onset of taylor vortices.

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절골 턱끝성형술에 있어 3가지 축에 따른 회전적 관계의 활용 (Three Rotational Variables in Osseous Genioplasty)

  • 이현태;김용하;김태곤;이준호
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제38권3호
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    • pp.279-286
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    • 2011
  • Purpose: Chin is located in a prominent position, and is important to balance and harmony of the face. Genioplasty is widely performed with patients' high satisfaction, yet being relatively simple procedure. Recently in analysis of dentofacial trait, three rotational variables of yaw, pith, and roll are considered with three translational variables (forward/backward, up/down, right/left). And we could correct chin deformity effectively by applying the three rotational variables with three translational variables in genioplasty. Methods: Twenty-eight patients who have chin deformity underwent osseous genioplasty. Preoperative photography, facial three dimensional computed tomography, and cephalography were taken while chin deformities were accessed. The chin deformity was classified into four categories; macrogenia, microgenia, asymmetric chin deformity, and combined chin deformity groups. According to the nature of chin deformities and the patients' desire, preoperative plans were formulated, in consideration of three rotational variables and translational variables. Through intraoral approach, anterior mandible was exposed in the subperiosteal plane between the mental foramens and beneath the mental foramens. In the anterior mandible, vertical and horizontal grid lines with 5 mm intervals were marked to confirm the spatial location of osteomized bone segment after osteotomy. Chin repositioning was done in consideration of axial rotation and planar translation. Results: Most of the patients had achieved satisfactory results with few complications. By considering the three rotational variables, it was possible to make the chin repositioning effectively. One of the patients complained about insufficient chin correction. In other case, persistent sensory impairment around chin was observed. Conclusion: In conclusion, it is worthwhile to apply preoperative analysis and operative procedures in consideration of a three rotational variables with three translational variables in genioplasty.

순간중심 고정식 및 이동식 인공디스크 적용에 대한 유한요소 모델을 이용한 생체역학적 분석 (Biomechanical Analysis of the Implanted Constrained and Unconstrained ICR Types of Artificial Disc using FE Model)

  • 윤상석;정상기;김영은
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.176-182
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    • 2006
  • Although several artificial disc designs have been developed for the treatment of discogenic low back pain, biomechanical changes with its implantation were rarely studied. To evaluate the effect of artificial disc implantation on the biomechanics of functional spinal unit, a nonlinear three-dimensional finite element model of L4-L5 was developed with 1-mm CT scan data. Biomechanical analysis was performed for two different types of artificial disc having constrained and unconstrained instant center of rotation(ICR), ProDisc and SB Charite III model. The implanted model predictions were compared with that of intact model. Angular motion of vertebral body, forces on the spinal ligaments and facet joint, and stress distribution of vertebral endplate for flexion-extension, lateral bending, and axial rotation with a compressive preload of 400N were compared. The implanted model showed increased flexion-extension range of motion compared to that of intact model. Under 6Nm moment, the range of motion were 140%, 170% and 200% of intact in SB Charite III model and 133%, 137%, and 138% in ProDisc model. The increased stress distribution on vertebral endplate for implanted cases could be able to explain the heterotopic ossification around vertebral body in clinical observation. As a result of this study, it is obvious that implanted segment with artificial disc suffers from increased motion and stress that can result in accelerated degenerated change of surrounding structure. Unconstrained ICR model showed increased in motion but less stress in the implanted segment than constrained model.

유한변형과 굽힘효과가 고려된 3차원 보-기둥요소에 의한 공간구조물의 분기좌굴해석 (A Bifurcation Analysis of Space Structures by Using 3D Beam-Column Element Considering Finite Deformations and Bowing Effect)

  • 이경수;한상을
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.307-314
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    • 2009
  • 본 논문은 기하학적 비선형성을 가진 보존적 단일 하중 매개변수의 탄성 상태 공간구조의 탄성 분기 좌굴해석을 위한 공간프레임의 정식화, 분기경로 추적을 위한 pin-pointing 및 분기경로 전환알고리즘을 기술하고 있다. 복잡한 좌굴 후 거동특성을 파악하기 위한 본 연구의 공간프레임요소는 오일러리안 좌표계에 의한 유한회전이론으로 강체변형을 계산하였고, 굽힘효과가 고려된 보-기둥식을 적용하여 적은 개수의 요소의 사용으로도 정해를 얻을 수 있도록 하였으며, 후좌굴해석과 같은 고도의 비선형해석을 수행하기 위해 기하강성행렬의 모멘트에 대한 영향을 고려하였다. 분기좌굴에 의한 좌굴후 평형상태인 주경로와 분기경로의 pin-pointing 알고리즘으로 특이점을 계산하였으며, 고유치 및 고유모드를 이용한 본 연구의 수치알고리즘에 의해 분기경로를 추적하였다. 분기좌굴 해석예제로 평면프레임, 평면아치 및 공간돔에 대한 분기좌굴 해석을 수행하여 본문에서 제시한 수치해석법의 정확성 및 적용성을 검증한다.

A simple mathematical model for static analysis of tall buildings with two outrigger-belt truss systems

  • Rahgozar, Reza;Ahmadi, Ali Reza;Hosseini, Omid;Malekinejad, Mohsen
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제40권1호
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    • pp.65-84
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    • 2011
  • In this paper a simple mathematical model for approximate static analysis of combined system of framed tube, shear core and two outrigger-belt truss structures subjected to lateral loads is presented. In the proposed methodology, framed tube is modeled as a cantilevered beam with a box section and interaction between shear core and outrigger-belt truss system with framed tube is modeled using torsional springs placed at location of outrigger-belt truss; these torsional springs act in a direction opposite to rotation generated by lateral loads. The effect of shear lag on axial deformation in flange is quadratic and in web it is a cubic function of geometry. Here the total energy of the combined system is minimized with respect to lateral deflection and rotation in plane section. Solution of the resulting equilibrium equations yields the unknown coefficients of shear lag along with the stress and displacement distributions. The results of a numerical example, 50 storey building subjected to three different types of lateral loading obtained from SAP2000 are compared to those of the proposed method and the differences are found to be reasonable. The proposed method can be used during the preliminary design stages of a tall building and can provide a better understanding of the effects of various parameters on the overall structural behavior.

휨항복 후 전단 파괴하는 철근콘크리트 보의 전단성능 저하에 관한 연구 (Shear Deterioration of Reinforced Concrete Beams Failing in Shear after Flexural Yielding)

  • 이정윤
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.466-475
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    • 2001
  • 휨항복 후 전단 파괴하는 철근콘크리트 보의 전단 성능 저하가 예측되었다. 휨항복 후 철근콘크리트 보에는 소성 힌지 구간이 형성되며 축방향 변형률이 급격히 증가한다. 축방향 변형률이 급격히 증가함에 따라 콘크리트 유효 압축 강도가 감소하며 철근콘크리트 보의 잠재 전단 강도는 감소한다. 제안된 전단 성능 저하 예측법은 이와 같은 휨항복 후 전단 파괴하는 철근콘크리트 보의 전단 파괴 특성을 고려한 트러스 모델에 기본을 두고 있다. 해석에서는 철근콘크리트 보의 실제 부재 축방향 변형률 $\varepsilon$x 값을 RA-STM에 대입하여 고정한 후에 그 부재의 잠재 전단 강도를 구하였다. 주어진 $\varepsilon$x값의 증가에 의하여 보의 잠재 전단 강도가 휨항복 시의 전단력에 도달할 때의 부재 변형 능력을 그 부재의 최대 연성 능력으로 하였다. 예측된 부재 변형 능력은 보통강도 콘크리트를 사용한 시험체의 부재 변형 능력을 최대 35% 과소 평가하였지만, 그 차이는 전단보강근의 양이 증가함에 따라서 감소하였다. 고강도 콘크리트를 사용한 시험체에 대하여 예측된 부재 변형 능력은 실제 부재 변형 능력을 최대 20% 과대 평가하였다. 철근콘크리트 보의 전단 변형 능력의 예측은 콘크리트의 유효 압축 강도νf ck와 밀접한 관계가 있어 보의 전단 변형 능력을 보다 정확히 예측하기 위해서는 사인장 균열과 직각 되는 방향의 변형률 $\varepsilon$$_1$가 큰 경우의 νf ck 에 대한 연구가 필요하다고 사료된다.

ETCS용 원형편파 안테나의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Circularly Polarization Antenna for Electronic Toll Collection System)

  • 이상목;윤중한;김흥수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.40-46
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    • 2002
  • 본 논문은 ETCS용 마이크로스트립 배열안테나를 설계, 제작 및 측정하였다. 외부전파환경의 영향을 줄이기 위하여 원형편파안테나를 사용하였으며, 더 넓은 축비대역폭과 반사손실대역폭을 얻기 위하여 시퀸셜 로테이션 배열방법을 사용하였다. 또한 ETCS용 안테나로 사용되기 위하여 노변장치용 안테나는 인접차선과 간섭없이 설정된 통신영역에서 정확히 통신할 수 있는 방사패턴을 제공하도록 설계되어야 한다. 본 논문에서 제작된 노변장치용 안테나의 sidelobe를 감소시키기 위하여 흡수체를 제작 부착하였다. 흡수체를 부착하여 측정한 결과, 중심주파수에서 -20.675dB의 반사손실을 얻었으며, 축비는 0.35dB, 안테나이득은 20.26dBi를 얻었다. 그리고 SLL은 -20dB 이하로 감소된다는 것을 확인하였다.

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배열 정수 변화에 의한 순차 회전 배열 안테나의 특성 (Characteristics of Sequentially-Rotated Array Antenna by Varying Sequential Array Parameter)

  • 한정세;이현성;서동국;박병우
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권11호
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    • pp.76-83
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    • 2007
  • 순차 회전 배열 안테나에서, 순차 배열 정수(배열소자 수, 회전정수)의 변화에 따른 안테나 이득, 축비 및 교차편파 특성을 각각 비교 분석하였다. 여기서 안테나 기본소자로는 중심주파수 11.85GHz인 좌원편파(LHCP), 프로브급전 트렁케이티드 마이크로스트립 안테나를 사용하였다. M=2, 3, 4, 6, 8인 경우에 대하여 P값을 $1{\sim}M$으로 변화시킨 순차 회전 배열 안테나 총 23개에 대한 시뮬레이션을 수행한 결과, 축비 대역폭은 배열소자 수 M에 상관없이 P=2인 경우가 가장 넓으며, 이득은 순차배열 정수(M, P)가 (2, 1), (3, 2), (4, 1), (6, 3), (8, 1)일 때 가장 크게 나타나고 있다. 특히 M=P인 경우 모든 안테나 특성이 나빠진다. 따라서 순차 회전 배열 안테나를 설계할 때, 많은 시뮬레이션 데이터들 중에서 최적의 순차배열 정수를 찾아 다음 설계하여야 한다.

Needle Entry Angle to Prevent Carotid Sheath Injury for Fluoroscopy-Guided Cervical Transforaminal Epidural Steroid Injection

  • Choi, Jaewoo;Ha, Doo Hoe;Kwon, Shinyoung;Jung, Youngsu;Yu, Junghoon;Kim, MinYoung;Min, Kyunghoon
    • Annals of Rehabilitation Medicine
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    • 제42권6호
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    • pp.814-821
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    • 2018
  • Objective To suggest rotation angles of fluoroscopy that can bypass the carotid sheath according to vertebral levels for cervical transforaminal epidural steroid injection (TFESI). Methods Patients who underwent cervical spine magnetic resonance imaging (MRI) from January 2009 to October 2017 were analyzed. In axial sections of cervical spine MRI, three angles to the vertical line (${\alpha}$, angle not to insult carotid sheath; ${\beta}$, angle for the conventional TFESI; ${\gamma}$, angle not to penetrate carotid artery) were measured. Results Alpha (${\alpha}$) angles tended to increase for upper cervical levels ($53.3^{\circ}$ in C6-7, $65.2^{\circ}$ in C5-6, $75.3^{\circ}$ in C4-5, $82.3^{\circ}$ in C3-4). Beta (${\beta}$) angles for conventional TFESI showed a constant value of $45^{\circ}$ to $47^{\circ}$ ($47.5^{\circ}$ in C6-7, $47.4^{\circ}$ in C5-6, $45.7^{\circ}$ in C4-5, $45.0^{\circ}$ in C3-4). Gamma (${\gamma}$) angles increased at higher cervical levels as did ${\alpha}$ angles ($25.2^{\circ}$ in C6-7, $33.6^{\circ}$ in C5-6, $43.0^{\circ}$ in C4-5, $56.2^{\circ}$ in C3-4). Conclusion The risk of causing injury by penetrating major vessels in the carotid sheath tends to increase at upper cervical levels. Therefore, prior to cervical TFESI, measuring the angle is necessary to avoid carotid vessels in the axial section of CT or MRI, thus contributing to a safer procedure.