• Steel and Composite Structures
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• 제21권5호
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• pp.1017-1029
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• 2016

When a welded circular hollow section (CHS) tubular joint is subjected to brace axial loading, failure position is located usually at the weld toe on the chord surface due to the weak flexural stiffness of the thin-walled chord. The failure mode is local yielding or buckling in most cases for a tubular joint subjected to axial load at the brace end. Especially when a cyclic axial load is applied, fracture failure at the weld toe may occur because both high stress concentration and welding residual stress along the brace/chord intersection cause the material in this region to become brittle. To improve the ductility as well as to increase the static strength, a tubular joint can be reinforced by increasing the chord thickness locally near the brace/chord intersection. Both experimental investigation and finite element analysis have been carried out to study the hysteretic behaviour of the reinforced tubular joint. In the experimental study, the hysteretic performance of two full-scale circular tubular T-joints subjected to cyclic load in the axial direction of the brace was investigated. The two specimens include a reinforced specimen by increasing the wall thickness of the chord locally at the brace/chord intersection and a corresponding un-reinforced specimen. The hysteretic loops are obtained from the measured load-displacement curves. Based on the hysteretic curves, it is found that the reinforced specimen is more ductile than the un-reinforced one because no fracture failure is observed after experiencing similar loading cycles. The area enclosed by the hysteretic curves of the reinforced specimen is much bigger, which shows that more energy can be dissipated by the reinforced specimen to indicate the advantage of the reinforcing method in resisting seismic action. Additionally, finite element analysis is carried out to study the effect of the thickness and the length of the reinforced chord segment on the hysteretic behaviour of CHS tubular T-joints. The optimized reinforcing method is recommended for design purposes.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제44권2호
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• pp.22.1-22.8
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• 2019

Objectives: The aim of this study was to investigate the effect of glide path preparation with PathFile and ProGlider nickel-titanium (NiTi) files on the cyclic fatigue resistance of WaveOne NiTi files. Materials and Methods: Forty-four WaveOne Primary files were used and divided into four groups (n = 11). In the first group (0 WaveOne), the WaveOne Primary files served as a control group and were not used on acrylic blocks. In the 1 WaveOne Group, acrylic blocks were prepared using only WaveOne Primary files, and in the PF+WaveOne group and PG+WaveOne groups, acrylic blocks were first prepared with PathFile or ProGlider NiTi files, respectively, followed by the use of WaveOne Primary files. All the WaveOne Primary files were then subjected to cyclic fatigue testing. The number of cycles to failure was calculated and the data were statistically analyzed using one-way analysis of variance (ANOVA) and the Tukey honest significant difference multiple-comparison test at a 5% significance level. Results: The highest number of cycles to failure was found in the control group, and the lowest numbers were found in the 1 WaveOne group and the PF+WaveOne group. Significant differences were found among the 1 WaveOne, PF+WaveOne, and control groups (p < 0.05). No statistically significant differences were found between the PG+WaveOne group and the other three groups (p > 0.05). Conclusion: Glide path preparation with NiTi rotary files did not affect the cyclic fatigue resistance of WaveOne Primary files used on acrylic blocks.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2006년도 춘계 학술대회 개요집
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• pp.21-23
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• 2006

The microstructural investigation and thermo-mechanical reliability evaluation of the Sn-3.0Ag-0.5Cu solder bumped flip chip package were carried out during the thermal shock test of the package. In the initial reaction, the reaction product between the solder and Cu mini bump of chip side was Cu6Sn5 layer, while the two phases which were (Cu,Ni)6Sn5 and (Ni,Cu)3Sn4 were formed between the solder and Ni-P layer of the package side. The cracks were occurred at the corner solder joints after the thermal shocks of 400 cycles. The primary failure mechanism of the solder joints in this type of package was confirmed to be thermally activated solder fatigue failure.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.562-563
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• 2005

In case of aged porcelain, the failure in basic performance tests happened in cool-heat tests. Based on this characteristic, we studied the method predicting failure phenomena through more severe accelerated cool-heat ageing and accelerating thermal mechanical performance tests. Test results indicated that the thermal stress by temperature gradient was more severe parameter than thermal stress by quenching cycles within a category of standard or accelerating methods. And there is no the deterioration of statistic strength, but the deterioration of strength according to accelerating tests is serious.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권6호
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• pp.553-564
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• 2022

콘크리트는 건설분야의 대표적인 복합재료로써 아주 우수한 재료이나, 불균질성을 가진 취성적 재료로 휨이나 인장력에 대해 취약한 거동을 보인다. 이러한 단점을 보완하기 위해 다양한 종류의 섬유를 보강한 콘크리트를 활용하고 있다. 특히, 강섬유는 다른 고분자 섬유에 비해 시장성이 좋으며 우수한 역학적 성능을 가지고 있어 콘크리트 보강재로 널리 사용되고 있다. 그러나 해양 환경에 노출된 부위에 시공할 때 염소이온 침투에 따른 부식의 영향으로 콘크리트의 내구성을 저하시킨다는 문제점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 반복적 연수침지가 강섬유 혼입 콘크리트에 미치는 다양한 영향들에 관해 평가해 보고자 하였다. 실험 결과에 따르면, 37주간의 반복적 염수 침지 기간 동안 콘크리트의 상대동탄성 계수의 감소는 관찰되지 않았고, 염수 침지 종료 후의 휨강도의 감소도 발생하지 않았다. 반복시험 종료 후 시편의 파단면 육안 관찰 시 강섬유 부식의 증거는 확인할 수 없었다. 그러나 휨인성은 감소하였는데, 이는 콘크리트 시편의 절반 정도가 휨 시험의 최대 측정변위인 3mm지점에 도달하지 못하고 파괴가 발생하였기 때문이다. 비록 반복적 염수침지가 강섬유의 부식을 통한 콘크리트 균열을 발생시키지 못하더라도, 휨인성에는 영향을 미칠 수 있으므로 해양환경에 강섬유 보강 콘크리트를 사용 시 이를 유의해야 할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.257-268
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• 1994

강진과 같은 큰 반복하중하에서 강부재 및 그들요소의 균열과 파단에 영향을 미치는 중요한 물리적 인자들을 찾아내어, 그 인자들간의 정량적인 관계를 규명하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 9개의 강판요소와 28개의 앵글 강부재를 시험체로서 사용하였으며, 비탄성 좌굴이 포함된 축방향의 반복하중을 5~20회 정도 받았다. 본 실험은 극저사이클 파괴거동에 있어서 제하이력과 파괴형태 및 단면형상의 영향평가에 특히 촛점을 두었다. 실험결과, 에너지 소산능력은 실험변수에 크게 의존하였으며, 균열의 발생 또는 파단과 에너지 소산능력 사이에 단순한 정량적 관계가 성립되지 않았다. 그러나, 실험변수에 관계없이 균열발생부에 있어서 잔류변형률의 최대치는 일정한 값을 보여주었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제26권2호
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• pp.123-127
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• 2005

Compression Hip Screw (CHS) is one of the most widely-used prostheses for the treatment of intertrochanteric fractures because of its strong fixation capability. Fractures at the neck and screw holes are frequently noted as some of its clinical drawbacks, which warrant more in-depth biomechanical analysis on its design variables. The purpose of this study was to evaluate changes in the strength with respect to the changes in design such as the plate thickness and the number of screw holes. Both mechanical test and FEM analysis were used to systematically investigate the sensitivities of the above-mentioned design variables. For the first part of the mechanical test, CHS (n=20) were tested until failure. The CHS specimens were classified into four groups: Group Ⅰ was the control group with the neck thickness of 6-㎜ and 5 screw holes on the side plate, Group Ⅱ 6-㎜ thick and 8 holes, Group Ⅲ 7.5-㎜ thick and 5 holes, and Group Ⅳ 7.5-㎜ thick and 8 holes. Then, the fatigue test was done for each group by imparting 50% and 75% of the failure loads for one million cycles. For the FEM analysis, FE models were made for each group. Appropriate loading and boundary conditions were applied based on the failure test results. Stresses were assessed. Mechanical test results indicated that the failure strength increased dramatically by 80% with thicker plate. However, the strength remained unchanged or decreased slightly despite the increase in number of holes. These results indicated the higher sensitivity of plate thickness to the implant strength. No fatigue failures were observed which suggested the implant could withstand at least one million cycles of fatigue load regardless of the design changes. Our FEM results also supported the above results by showing a similar trend in stress as those of mechanical test. In summary, our biomechanical results were able to show that plate thickness could be a more important variable in design for reinforcing the strength of CHS than the number of screw holes.

• Composites Research
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• 제21권1호
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• pp.40-45
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• 2008

자동차용 유압브레이크 고무호스 어셈블리 제품은 자동차에 장착되어 실제로 사용 중에 가압, 굽힘, 비틀림, 열하중 등의 복합적인 스트레스를 받는다. 고무호스의 재질은 EPDM(ethylene-propylene diene monomer)고무와 PVA(polyvinyl acetate)섬유 보강층 그리고 중간고무로 NR(natural rubber)고무가 사용되고 있다. 고무호스 어셈블리 제품의 내구성과 파괴 메커니즘을 조사하기 위해 굽힘과 비틀림의 반복하중 사이클 수가 10만, 20만, 30만, 40만, 최종파열 사이클 수까지 되도록 시험하였다. 유압브레이크 고무호스의 초기크랙 발생을 알아보기 위해 제품 시험편을 다이아몬드 휠커터를 이용하여 수직 절단하여 폴리싱한 후 광학현미경과 주사형 전자현미경(SEM)으로 단면을 관찰하였다. 40만 사이클의 피로하중을 받은 시험편을 보면 외면고무와 PVA섬유 사이의 계면을 따라 길이 1mm의 층간분리가 일어났으며, 이러한 손상은 외면고무의 표피층으로 균열을 진전시켜 고무호스를 최종적으로 찢어지게 하는 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.149-158
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• 2019

본 논문에서는 다수의 구성품으로 구성된 시스템에 대해 Hidden Failure를 고려하여 최적의 계획 정비 스케줄링 문제에 대해 연구하였다. 계획 정비 스케줄링의 목적은 장기 운용 유지비용 최소화이다. 시스템 측면에서는 다수의 구성품을 그룹화하여 검사함으로써 시스템이 정지함으로 인해 발생할 수 있는 비용을 최소화 할 수 있다. 또한 각 구성품 별로 적절한 검사 주기를 선정하여 고장을 조기에 확인함으로써 고장 발생으로 인한 비용을 최소화 할 수 있다. 본 논문에서는 계산의 복잡성을 줄이기 위해 기존 연구에서 사용한 "Base interval approach"를 적용하였으며 추가적으로 다수 구성품의 동시 검사를 통한 검사비용 절감 효과를 고려하였다. 검사비용은 소요되는 시설, 장비 및 인력 비용으로 구성된다고 가정하였으며 유사한 구성품을 동시에 검사함으로써 검사비용이 절감되는 경우에 대한 분석을 실시하였다. 본 논문에서는 검사비용 절감 효과를 비교하기 위해 기존 연구에서 활용한 사례를 대상으로 분석을 실시하였고 이에 따른 비용 절감 효과를 시뮬레이션을 통해 비교하여 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.32-38
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• 2020

화차 제동은 공기 제동관의 압력변화를 이용해 제동 체결과 완해를 반복적으로 작동하여 수행한다. 화차 공기 제동 완해 불량은 기관사의 제동완해 취급 후에 제동 제어밸브의 오작동으로 인해 부분적인 제동체결상태를 의미한다. 이 현상은 화차 주행 동안 차륜 찰상과 열손상을 발생시킴으로서, 차륜파손 또는 열차 탈선사고를 일으킨다. 따라서 화차의 운행 지연 및 사고방지를 위해서는 공기제동 완해불량을 방지하는 체계적인 연구가 중요하다. 이를 해결하기 위하여 본 연구에서는 철도운영기관의 제작과 기능요구사항을 고려하여 완해불량 방지밸브를 개발하였다. 또한 본 밸브의 내구성 시험은 화차제동성능 시뮬레이터 성능시험기를 이용하였으며, 이의 작동성능은 반복적인 제동과 완해불량 조건하에 공압이력으로부터 평가하였다. 본 밸브의 보증수명은 화차 주행동안 제동횟수를 고려하여 무고장 시험기법에 준하여 12개 시제품에 대하여 총 16만회 성능시험을 수행하였다. 내구성 시험동안 본 밸브의 공압 입력 시간과 출력시간 및 출력속도의 차이는 거의 일정하였다. 본 밸브의 보증수명은 신뢰수준 95%에서 59,860회이며, 화차 대차에 본 밸브를 설치할 경우에 요구조건인 4년간 고장없이 운용될 수 있음을 의미한다.