A numerical method is presented in this paper, for buckling analysis of thin arbitrary stiffened composite cylindrical shells under axial compression. The stiffeners can be placed inside and outside of the shell. The shell and stiffeners are operated as discrete elements, and their interactions are taking place through the compatibility conditions along their intersecting lines. The governing equations of motion are obtained based on Koiter's theory and solved by utilizing the principle of the minimum potential energy. Then, the buckling load coefficient and the critical buckling load are computed by solving characteristic equations. In this formulation, the elastic and geometric stiffness matrices of a single curved strip of the shell and stiffeners can be located anywhere within the shell element and in any direction are provided. Moreover, five stiffened composite shell specimens are made and tested under axial compression loading. The reliability of the presented method is validated by comparing its numerical results with those of commercial software, experiments, and other published numerical results. In addition, by using the ANSYS code, a 3-D finite element model that takes the exact geometric arrangement and the properties of the stiffeners and the shell into consideration is built. Finally, the effects of Poisson's ratio, shell length-to-radius ratio, shell thickness, cross-sectional area, angle, eccentricity, torsional stiffness, numbers and geometric configuration of stiffeners on the buckling of stiffened composite shells with various end conditions are computed. The results gained can be used as a meaningful benchmark for researchers to validate their analytical and numerical methods.
본 연구는 Lv.4/4+ 자율주행 시대에 도로 설계, 운영, 시스템의 변화 방향을 분석하기 위해 도로, 교통, 자동차, ITS, 통신 분야의 전문가들을 대상으로 2차에 걸쳐 델파이 조사를 수행하였다. 델파이 조사 항목을 구성하기 위해 기초 설문조사를 진행하였으며, 자율주행과 밀접한 관련이 있는 분야의 전문가 14명을 대상으로 1차, 2차 델파이 조사를 진행하였다. 조사 결과 미래에는 공유형 AV, 대중교통 환승 중심의 교통운영으로 변경될 것으로 예상되며, 이에 따른 횡단구성의 변경이 있을 것으로 보여진다. 자율주행전용차로는 고속도로, 일반국도부터 도입이 예상되며, 도로 가측부가 아닌 도로 중앙부에 설치되고 기존 도로와 동일한 차로폭을 사용할 것으로 의견이 모아졌다. 자율주행자동차를 위해 시설물 측면에서는 보차분리시설의 확충이 필요하며, 위치 인식을 위한 시설물에 통신칩 삽입, 정밀지도 고도화, 노변통신시설 확충 등이 필요한 것으로 나타났다.
C-shape 근관은 주로 하악 제 2대구치에서 보이는 해부학적 변이 형태로서, 그 특징은 각 근관을 연결하는 fin이나 web이 존재한다. 이런 해부학적으로 복잡함은 근관치료시에 세정과 성형 및 근관충전을 방해하며, 과다한 기구 조작시에 뜻하지 않는 천공을 유발하기도 한다. 이 연구의 목적은 C-shape 치근을 가진 하악 제2 대구치의 해부학적인 형태와 치근의 위치에 따른 최소 근관벽 두께에 대하여 연구하고자 하였다. 발거된 하악 대구치중 C-shape 치근을 가진 치아를 30개 선별하여 방사선 사진 및 협측, 설측, 치근단 부위를 디지털 카메라를 이용하여 촬영하였다. 자가 중합형 교정용 레진 (Orthodontics resin, Densply/Caulk, U.S.A)을 이용하여 치관부를 제거한 치아를 매몰한 후 각각의 시편을 Accutom-50 (Struers, Denmark)에 고정시켜 1 mm 간격으로 절단, 연마한 다음 절단면을 수술용현미경에 연결된 디지털 카메라 (Coolpix 995, Nikon, Tokyo, Japan)를 이용하여 각각의 상을 촬영하였다. 30개 치아에서 촬영한 197개의 치아단면을 Root thickness gauge program을 이용하여 근관형태의 변화를 분류하고 부위별 근관과 치아외벽 사이에 존재하는 상아질의 최소두께에 대해 연구 분석하였다. 1. 근관입구에서 C I이 가장 많이 (73%) 관찰되었으나 치근단부로 갈수록 근관 형태의 다양한 변화를 보여 C II와 C III의 근관형태가 많이 관찰되었으며, 11 개의 (36%)치아에서는 근관입구에서 치근단부까지 근관형태의 변화를 보이지 않았다. 근관입구에서 단지 2개의 치아에서 나타난 C III type은 치근단부로 갈수록 높은 발현빈도를 나타내었다. 2. C-shape 근관은 근관입구 부위에서는 continuous 나 semicolon canal을 가지나 치근단부로 갈수록 2개나 3개의 근관을 갖는 경우가 많다. 3.평균적인 근관과 치질사이의 최소거리는 근첨부의 설측부위에서 나타났다.
본 연구의 궁극적 목표는 현장의 구조설계자들이 복합재 평판의 전단좌굴 설계허용치를 설정할 때 사용할 수 있는 환산계수(이론값과 실험값의 차이를 보정하는 계수)를 제공하는 것이다. 이를 위해서는 광범위한 시험과 해석이 필요하며, 본 연구에서는 일단계로, 복합재 평판의 전단좌굴시험을 위해 단축인장하중을 받는 프레임 형태의 치구를 설계하고, 시험과 해석을 수행하여 그 타당성을 검토하였다. 치구의 최종 형상은 시편의 크기, 치구의 치수, 체결볼트의 수 등의 변수들이 전단좌굴하중에 미치는 영향에 대한 인자연구를 통해 결정하였다. 시험 및 해석 결과, 설계된 프레임이 의도한대로 전단좌굴을 효과적으로 유도하는 것을 확인하였다. 그러나 시험에서는 시편이 치구에 고정되어야 하므로 시편의 크기가 달라지게 되어, 시험값과 해석값의 차이가 존재하였다. 특히 원공이 커질수록, 또한 단순지지 경계조건일 경우에는 그 차이가 더 크게 나타났다. 본 연구의 결과 고정지지 전단좌굴의 경우 설계된 프레임 형태 치구를 그대로 사용할 수 있을 것으로 보이지만, 단순지지 경계일 경우 경계조건 설정방법의 수정이 필요할 것으로 판단된다.
전진익 항공기는 평익 항공기와 비교하였을 때 우월한 공력 특성을 갖고 있다. 그러나 전진익 항공기는 종래의 주익에 비하여 낮은 발산 속도를 갖고 있게 되고, 이는 설계 단계에서 필수적으로 고려하여야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 공력탄성학적 테일러링에 대한 연구가 이루어졌다. 적층 판의 최적의 적층 배열을 찾기 위해선 반복적인 계산이 필요하고 이를 위하여 모델링이 용이하고 계산 효율성이 우수한 1차원 보 축소 해석을 수행한다. 해석을 위하여 다물체 동역학 프로그램인 DYMORE를 사용하였고 이를 해석해와 비교하였다. 또한 NACA0015 형상의 다중 셀 구조 단면을 해석하기 위하여 상용 프로그램 VABS를 사용하였고 전진익 항공기의 날개를 보다 현실적으로 해석하기 위하여 oblique 기능을 사용하였다. 공력탄성학적 테일러링을 통하여 얻은 최적의 발산 속도는 238.9m/s이고 이는 기존에 동일 중량, 단일 방향으로 적층한 날개에 비하여 42% 가량 개선된 수치이다. 하지만 공력탄성학적 테일러링이 부주의하게 적용할 경우 기존 단일 적층 날개에 비하여 오히려 감소된 발산 속도를 가질 수 있음을 확인하였다.
본 연구는 금속용사 공법의 희생양극재료인 Zn, Al의 구성비율에 따른 방식성능에 관한 실험적 연구이다. 금속용사의 분사 방법으로는 Arc 금속용사 공법을 사용하였으며, Zn, Al의 구성비율 및 코팅 두께를 달리하여 시편을 제작하였다. 실험방법으로는 CASS 염수분무 실험에 준하여 실시하였으며 CASS 염수분무 시작일로부터 1, 3, 7, 15일 동안 실험체의 부식상태를 육안으로 관찰하였다. 본 연구결과 Al의 함량이 증가함에 따라 부식에 대한 방식성능이 증가함을 확인하였으며, 코팅두께 $80{\mu}m$ 이상을 확보하여야만 우수한 방식성능이 발현되는 것을 확인하였다. 또한 CASS 실험 후 금속용사 실험체의 단면 형상 관찰하기 위해 SEM 분석을 실시하였으며, 분석결과 Al의 함량이 증가할수록 금속용사 코팅층의 열화가 감소하는 것을 확인하였다.
EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)는 기존의 중앙집중식 유압시스템에 비해 높은 에너지 효율을 가진다. 특히 항공기용 EHA는 고장상황에 대비하여 이중화 설계가 일반적이다. 또한 장착공간의 한계로, 구동기 길이를 최적화 하여야 한다. 따라서 양로드형 실린더와 단로드형 실린더의 직렬 구성이 유리하다. 하지만 피스톤 수압부 면적의 비대칭성으로 인해, 일반적인 제어 기법으로 이중화 구동 시 두 실린더 사이에 Force Fighting 현상이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이중화된 EHA의 시뮬레이션을 통해 Force Fighting 현상을 확인하였다. 이를 억제하기 위한 방법으로 Load Compensation 제어기와 힘 제어 기반 위치 제어기를 적용하였고 시뮬레이션을 통해 각각의 성능을 비교 분석하였다.
현재 다양한 종류의 니켈 티타늄 파일 시스템이 근관 치료에 사용되고 있지만, 한 종류의 기구로 복잡한 구조의 근관을 모두 치료하기는 어려운 실정이다. 따라서 여러가지 파일 시스템의 각기 다른 장점을 같이 이용하여 임상에서 더 쉽고, 정확하게 근관 성형을 하기 위해 hybrid method를 사용한다. ProTaper는 초기 근관 확대 효율성이 좋지만 근단부 성형에 여러가지 부적절함이 지적되어왔으며 근래에 이러한 문제점을 보완한 ProTaper Universal이 시판되었다. 본 연구의 목적은 ProTaper 및 ProTaper Universal과 ProTaper Universal의 S-series와 ProFile 혹은 Hero Shaper를 사용한 hybrid method의 근관성형 효율을 비교하는 것이다. 경력 10년의 근관치료전문의가 레진 블록 근관을 한 방법으로 25개씩, 모두 100개를 형성하였다. 근관성형 소요 시간 및 성형 전후의 근관 만곡이나 만곡 반경의 변화, 근관 이형성 여부 및 이미지 중첩을 통해 치근단으로부터 1, 2, 3, 4, 5 mm 위치에서 근관삭제량, 근관중심변위율을 산출, 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 시술 시간의 경우, ProFile이 가장 많은 성형 시간을 필요로 하였고, ProTaper Universal이 ProTaper보다 더 빠른 성형 시간을 나타냈다(p < 0.05). 2. 근관 삭제량에 있어서도 ProFile이 가장 적은 삭제량을 나타냈으며, 전반적으로 ProTaper Universal이 ProTaper보다 적은 삭제량을 보였다(p < 0.05). 3. 근관 중심 변위율은 ProFile이 가장 좋은 중심 유지율을 보였으나(p < 0.05), 다른 군은 큰 차이가 발견되지 않았다. 4. 다른 관찰 항목에서도 유의할만한 차이를 보이지 않았다. 이 실험 조건하에, ProTaper Universal이 ProTaper에 비해 성형 시간이나 삭제 폭경 등 성형 효율이 개선된 면이 있는 것으로 판단되며 능숙한 술자의 경우 만곡도가 큰 근관에서 FroTaper Universal이 다양한 파일을 사용하는 hybrid technique만큼 충분한 효율성을 가진 것으로 추정된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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