• Advances in biomechanics and applications
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• 제1권3호
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• pp.187-210
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• 2014

With the goal of increasing the survivorship of the prosthesis and anticipating primary stability problems of new prosthetic implants, finite element evaluation of the micromotion, at an early stage of the development, is mandatory. This allows assessing and optimizing different designs without manufacturing prostheses. This study aimed at investigating, using finite element analysis (FEA), the difference in the prediction of the primary stability of cementless hip prostheses implanted into a $Sawbones^{(R)}$ 4th generation, using the manufacturer's mechanical properties and using mechanical properties close to that of human bone provided by the literature (39 papers). FEA was carried out on the composite $Sawbones^{(R)}$ implanted with a straight taper femoral stem subjected to a loading condition simulating normal walking. Our results show that micromotion increases with a reduction of the bone material properties and decreases with the augmentation of the bone material properties at the stem-bone interface. Indeed, a decrease of the cancellous Young modulus from 155MPa to 50MPa increased the average micromotion from $29{\mu}m$ up to $41{\mu}m$ (+42%), whereas an increase of the cancellous Young modulus from 155MPa to 1000MPa decreased the average micromotion from $29{\mu}m$ to $5{\mu}m$ (-83%). A decrease of cortical Young modulus from 16.7GPa to 9GPa increase the average global micromotion from $29{\mu}m$ to $35{\mu}m$ (+33%), whereas an increase of the cortical Young modulus from 16.7GPa to 21GPa decreased the average global micromotion from $29{\mu}m$ to $27{\mu}m$ (-7%). It can also be seen that the material properties of the cancellous structure had a greater influence on the micromotion than the material properties of the cortical structure. The present study shows that micromotion predicted at the stem-bone interface with material properties of the $Sawbones^{(R)}$ 4th generation is close to that predicted with mechanical properties of human femur.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제12권4호
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• pp.233-238
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• 2020

PURPOSE. This study aims to compare the marginal fitness of two types of implant-supported fixed dental prosthesis, i.e., cementless fixation (CL.F) system and cement-retained type. MATERIALS AND METHODS. In each group, ten specimens were assessed. Each specimen comprised implant lab analog, titanium abutment fabricated with a 2-degree tapered axial wall, and zirconia crown. The crown of the CL.F system was retained by frictional force between abutment and relined composite resin. In the cement-retained type, zinc oxide eugenol cement was used to set crown and abutment. All specimens were sterilized with ethylene oxide, immersed in Prevotella intermedia culture in a 50 mL tube, and incubated with rotation. After 48 h, the specimens were washed thoroughly before separating the crown and abutment. The bacteria that penetrated into the crown-abutment interface were collected by washing with 500 µL of sterile saline. The bacterial cell number was quantified using the agar plate count technique. The BacTiter-Glo Microbial Cell Viability Assay Kit was used to measure bacterial adenosine triphosphate (ATP)-bioluminescence, which reflects the bacterial viability. The t-test was performed, and the significance level was set at 5%. RESULTS. The number of penetrating bacterial cells assessed by colony-forming units was approximately 33% lower in the CL.F system than in the cement-retained type (P<.05). ATP-bioluminescence was approximately 41% lower in the CL.F system than in the cement-retained type (P<.05). CONCLUSION. The CL.F system is more resistant to bacterial penetration into the abutment-crown interface than the cement-retained type, thereby indicating a precise marginal fit.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.121-127
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• 2012

지금까지 연구된 고인성 섬유 복합체의 주요 결합재는 시멘트이다. 이 연구의 목적은 시멘트를 전혀 사용하지 않은 고로슬래그 기반 알칼리 활성 모르타르와 PVA(polyvinyl alcohol) 섬유를 이용하여 고인성을 나타내는 복합체에 대한 가능성을 검토하는 것이다. 이를 위하여 알칼리 활성화제 종류에 따라 균일한 섬유 분산성을 확보하면서 섬유 혼합을 용이하게 하기 위한 적절한 모르타르의 유동성 및 점성을 갖는 두 가지 배합을 결정하였고, 복합체의 기본적인 성능을 평가하기 위하여 슬럼프 플로, 압축강도, 일축인장, 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과 두 가지 배합의 슬럼프 플로는 평균 465 mm로 나타났고, 약 2% 정도의 인장 변형 성능과 다중 미세균열을 나타내는 것을 확인하였다. 이를 통하여 시멘트를 전혀 사용하지 않고도 변형률 경화 거동에 의한 고인성을 나타내는 섬유 복합체의 개발 가능성을 입증하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.200-207
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• 2021

이 연구의 목적은 고성능 감수제의 종류가 알칼리활성 슬래그 기반 무시멘트 복합재료의 인장거동과 균열패턴에 미치는 영향을 실험적으로 조사하는 것이다. 이를 위하여 고성능 감수제 종류에 따라 3종류의 배합을 준비하였고, 압축강도 및 인장실험을 수행하였다. 실험결과 혼합 후 굳기 전에 섬유뭉침이나 섬유의 쏠림이 없었지만 고성능 감수제의 종류에 따라 복합재료의 인장강도, 인장변형성능, 그리고 인성은 최대 28.1%, 39.1%, 66.2% 차이가 나는 것으로 나타났다. 또한 고성능 감수제는 균열개수와 최대 섬유 가교 응력에 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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• pp.195-196
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• 2023

Recently, the importance of eco-friendly and sustainable development has been emphasized. The construction industry also needs to make efforts to reduce cement use, which accounts for 8% of greenhouse gas emissions. This study examined the fluidity and compressive strength of a cementless composite using fine blast furnace slag powder and fly ash without using cement in order to reduce greenhouse gas emissions due to the use of cement.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.255-261
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• 2019

이 연구의 목적은 보강섬유로 합성섬유의 종류가 알칼리활성 슬래그 복합재료의 역학성능에 미치는 영향을 조사하는 것이다. 이를 위하여 매트릭스 재료 및 배합을 결정하였고, 폴리프로필렌, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌 섬유로 보강된 복합재료의 압축강도, 인장성능 및 균열패턴을 평가하였다. 실험결과 폴리비닐알코올 섬유와 폴리에틸렌 섬유로 보강한 복합재료는 유사한 인장성능을 나타낸 반면 폴리프로필렌 섬유로 보강한 복합재료는 낮은 인장성능을 나타내었다. 또한 동일한 매트릭스이더라도 섬유의 종류에 따라 인장거동에 큰 차이가 발생하는 것을 확인하였으며, 섬유의 강도나 형상비 이외의 요인들도 인장거동에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.260-267
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• 2021

이 연구의 목적은 양생조건이 물-결합재비가 15%인 알칼리 활성 슬래그 기반 복합재료의 압축 및 인장거동에 미치는 영향을 실험적으로 조사하는 것이다. 이를 위하여 양생 조건을 다르게 하여 실험체를 제작한 후 압축강도와 인장실험을 수행하였다. 실험 결과 고온 양생과 기중 양생을 적용함에 따라 매트릭스의 압축강도와 균열강도는 감소한 반면 인장변형성능은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 고온 양생과 기중 양생을 통해 복합재료의 균열 간격과 균열폭이 감소하는 것으로 나타났다.