• 제목/요약/키워드: Fracture characteristics

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Biomechanical Testing of Anterior Cervical Spine Implants: Evaluation of Changes in Strength Characteristics and Metal Fatigue Resulting from Minimal Bending and Cyclic Loading

  • Kim, Sung-Bum;Bak, Koang-Hum;Cheong, Jin-Hwan;Kim, Jae-Min;Kim, Choong-Hyun;Oh, Seong-Hoon
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제37권3호
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    • pp.217-222
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    • 2005
  • Objective: To achieve optimal fit of implant, it is necessary to bend the implant during spine surgery. Bending procedure may decrease stiffness of plate especially made of titanium and stainless steel. Typically titanium suffers adverse effects including early crack propagation when it is bent. We investigate whether 6 degree bending of titanium plates would decrease the stiffness after full cyclic loading by comparing with non-bending titanium plates group. Methods: Authors experimented 40 titanium alloy plates of 57mm in length, manufactured by 5 different companies. Total 40 plates were divided into two groups (20 bent plates for experimental group and 20 non-bent plates for control group). Twenty plates of experimental group were bent to 6 degree with 3-point bending technique and verified with image analyzer. Using the electron microscope, we sought for a initial crack before and after 3-point bending. Mechanical testing by means of 6000 cyclic axial-compression loading of 35N in compression with moment arm of 35mm-1.1 Nm was conducted on each plate and followed by the electron microscopic examination to detect crack or fissure on plates. Results: The stiffness was decreased after 6000 cyclic loading, but there was no statistically significant difference in stiffness between experimental and control group. There was no evidence of change in grain structure on the electron microscopic magnification. Conclusion: The titanium cervical plates can be bent to 6 degree without any crack or weakness of plate. We also assume that minimal bending may increase the resistance to fatigue fracture in cervical flexion-extension movement.

XLPE 케이블의 전기적 열화 패턴 분석 (Electrical Degradation Pattern Analysis according to XLPE Cable)

  • 민치현;곽동순;천현권;최진욱;김영석;김선구;김상현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.114-120
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    • 2008
  • 일반적으로 22.9[kV] 이하의 케이블은 가교폴리에틸렌(XLPE)을 절연체로 사용하고 있다. XLPE내부의 결함으로 인한 사고로 경제적 및 인명피해가 발생한다. 이러한 사고에 대한 처리 기준이 마련이 되어 있지 않아 사고처리의 체계화가 시급히 필요한 실정이다. 본 연구에서는 XLPE 케이블의 사고 요인이 되는 전기적 열화현상에 대한 자료구축을 위하여 XLPE에 곡율반경이 $10[{\mu}m]$인 침천극을 삽입하여 절연파괴, 트리형상 및 연면방전 시료를 제작하였다. 단시간 파괴는 AC 60[Hz]의 전압을 1[kV/sec] 상승하였으며, 장기과전의 경우 AC 60[Hz]의 전압을 12[kV] 및 17[kV]를 인가하여 전기적 열화 특성에 대하여 실험을 하였다.

지열분포와 단층 및 선구조 방향성과의 상호연관성 (Distribution characteristics of geothermal anomalies related with direction of faults and lineaments)

  • 백승균;김형찬;이철우;박정민
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.608-610
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    • 2009
  • 지열 분포에 관련된 지질구조의 특성을 파악하기 위하여 지온경사, 지열류량 자료와 인접한 선구조의 방향성에 대한 상관성 분석을 실시하였다. GIS를 이용하여 지열정보데이터베이스에서 발췌한 209개 지온경사 자료와 218개 지열류량 자료에 대하여 전국 광역단열도로부터 가장 인접한 선구조를 추출하고 10도 간격의 방향별 지온경사 및 지열류량 자료 빈도 및 평균값을 그래프에 도시하였다. 인접 선구조의 방향별 지온경사 평균은 $N30^{\circ}{\sim}40^{\circ}W$, $N10^{\circ}{\sim}20^{\circ}E$ 방향에서 $58.9^{\circ}C/km$, $54.9^{\circ}C/km$로 가장 높았고, 인접 선구조의 방향별 지열류량 평균은 $N80^{\circ}{\sim}90^{\circ}W$, $N50^{\circ}{\sim}60^{\circ}W$ 방향에서 98.71 $mW/m^2$, $98.70mW/m^2$로 가장 높았다. 각 선구조 상의 좌표들을 이용하여 지열류량 분포도에서 지열류량 값을 추출한 결과 $N10^{\circ}W{\sim}N40^{\circ}E$, $N60^{\circ}{\sim}70^{\circ}W$, $N50^{\circ}{\sim}60^{\circ}E$ 방향의 지열류량 높은 것으로 나타났다. 결과적으로 지온경사와 지열류량 자료에 대한 인접 선구조의 방향은 북북동, 북서, 서북서 방향이 우세한 것으로 나타났다. 이는 우리나라 조구조 운동과 관련한 단층, 절리 등의 단열구조의 우세 방향과 잘 일치하는 것으로 해석된다.

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아라미드 FRP 스트립과 강판 사이의 계면 부착응력에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Interfacial Bond Stress between Aramid FRP Strips and Steel Plates)

  • 박재우;류재용;최성모
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.359-370
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    • 2015
  • 본 연구에서는 AFRP 스트립과 강재사이의 부착거동에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 실험적 연구를 통해 AFRP 판과 강판사이의 계면부착거동을 관찰하고, 계면부착응력을 산정하는 것이 본 연구의 목표이다. 실험변수로는 부착길이와 AFRP의 두께를 선택하였으며, 18개의 일면전단시편 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과 부착길이와 AFRP 두께가 증가함에 따라 하중값을 증가하였으며, 부착길이와 AFRP 두께가 증가함에 따라 각각 63%, 86%의 하중값이 증가하였다. 끝으로 강재와 AFRP 사이의 부착응력-슬립관계를 산정하였다. 부착응력-슬립관계는 탄성선형거동을 보이고 있으며, 부착길이와 AFRP 두께는 부착응력과 파괴에너지에 영향을 덜 미치는 것으로 나타났다.

KURT 연구지역에서 지질모델을 이용한 수리지질모델의 구축 (Construction of Hydrogeological Model for KURT Site Based on Geological Model)

  • 박경우;고낙열;지성훈
    • 자원환경지질
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    • 제51권2호
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    • pp.121-130
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    • 2018
  • KAERI Underground Research Tunnel(이하 KURT)는 한국원자력연구원의 연구지역에 건설된 지하처분연구시설이다. 현재 KURT에서는 방사성폐기물의 심층 처분의 주요 핵심 요소인 공학적 방벽과 천연방벽에 대한 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 심부영역의 부지특성평가기술을 구축하기 위해 수행된 KURT 연구지역의 부지특성조사를 종합하여, 부지 지질모델을 구축하고, 이로부터 3차원 수리지질모델을 도출하였다. 연구지역에서 수행된 지질조사와 시추공 조사 결과를 이용하여 분석한 결과, 수리지질학적 관점에서 중요한 풍화대, 상부 단열암반대, 하부 단열암반대와 심부 영역에 존재하는 결정론적 단열대를 정의하여 이들을 3차원으로 모형화 하였고, 구축된 지질모델과 현장수리시험 결과를 종합하여 지하수유동모델링 및 처분 안전성 평가에 주요한 입력 자료가 될 수리지질모델을 도출하였다.

후설치 앵커볼트의 파괴저항 특성에 관한 연구 (A Study on the Fracture Resistance Characteristics of Post-Installed Anchor)

  • 김두환;황윤성;차영민;송관권;최경집
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.156-156
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    • 2011
  • 중량물 혹은 철골구조물 등을 고정시키는데, 건축구조물의 철골기둥, 터빈 제네레이터 기기등을 콘크리트 구조물에 부착시키기 위해 널리 쓰인다. 1990년대 들어 국내 건물의 리모델링, 보수 및 유지관리의 증가에 따라 앵커의 사용량도 현저히 증가하고 있으나 대부분 고가의 외국산제품을 수입하고 있다. 현재 국내외에 주로 시행되는 앵커타입은 마찰형 앵커이나 마찰형 앵커와 달리 지압형 앵커의 경우, 외국에서는 이미 그 유효성에 대한 인식이 널리 퍼져있으며 각국의 지반조건에 적합한 설계법이 개발되었다. 그러나 국내의 경우 이러한 연구가 미진한 실정이며 이에 대한 연구가 절실한 상황이다. 본 연구에서는 중량물앵커(Heavy Duty Anchor)의 인장시험을 실시하여 내력을 규명하고 도출한 결과를 기존 시험연구 결과와 비교분석하여 기 제안된 이론식들과 사업경제성에대해 보다 깊이있고 정확한 적용성을 입증하는데 본 연구를 수행하였다. 시험을 통한 저강도 파괴시험의 결과 구조부재의 접합부에서 각 시험체마다 뽑힘파괴가 발생하였으며, 뽑힘파괴가 발생한 시험체는 앵커강재의 파괴력 또는 콘크리트의 콘파괴를 발생시키기에는 앵커슬리브의 확장력이 작게 작용되었다. 그 결과, 콘파괴 대신 구조부재의 접합부에서 뽑힘파괴가 발생되었으며 이를 통해 설계시, 앵커의 안정성을 증가시키기 위해 구조부재의 접합부를 연성적이며, 부가여력을 충분히 지니도록 설계하는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 고강도 파괴시험의 결과 콘파괴가 발생되었음을 알 수 있는데, 본 시험에 사용된 앵커의 경우 정착위치가 구조물의 연단 모서리 거리와 너무 근접하여 앵커의 내력이 감소하게 되어 콘크리트의 콘강도가 발생되기 전에 먼저 파괴되었다. 따라서 설계시, 앵커의 파괴강도를 증가시키기 위해 앵커의 정착위치를 고려한 설치를 통해 앵커체결과정에서 적정 연단거리를 확보하는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 앵커볼트 최소간격과 연단거리에 따른 파괴시험결과 앵커볼트의 간격이 허용범위 내에서 넓어질수록 불균등 부반력의 차는 감소하였으며, 최대 부반력도 감소하였다. 따라서 앵커의 파괴저항강도를 증가시키기 위해서는 허용범위 내에서 앵커볼트의 설치간격을 증가시키는 것이 효과적인 것으로 나타났다.

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Bonding between high strength rebar and reactive powder concrete

  • Deng, Zong-Cai;Jumbe, R. Daud;Yuan, Chang-Xing
    • Computers and Concrete
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    • 제13권3호
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    • pp.411-421
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    • 2014
  • A central pullout test was conducted to investigate the bonding properties between high strength rebar and reactive powder concrete (RPC), which covered ultimate pullout load, ultimate bonding stress, free end initial slip, free end slip at peak load, and load-slip curve characteristics. The effects of varying rebar buried length, thickness of protective layer and diameter of rebars on the bonding properties were studied, and how to determine the minimum thickness of protective layer and critical anchorage length was suggested according the test results. The results prove that: 1) Ultimate pull out load and free end initial slip load increases with increase in buried length, while ultimate bonding stress and slip corresponding to the peak load reduces. When buried length is increased from 3d to 4d(d is the diameter of rebar), after peak load, the load-slip curve descending segment declines faster, but later the load rises again exceeding the first peak load. When buried length reaches 5d, rebar pull fracture occurs. 2) As thickness of protective layer increases, the ultimate pull out load, ultimate bond stress, free end initial slip load and the slip corresponding to the peak load increase, and the descending section of the curve becomes gentle. The recommended minimum thickness of protective layer for plate type members should be the greater value between d and 10 mm, and for beams or columns the greater value between d and 15 mm. 3) Increasing the diameter of HRB500 rebars leads to a gentle slope in the descending segment of the pullout curve. 4) The bonding properties between high strength steel HRB500 and RPC is very good. The suggested buried length for test determining bonding strength between high strength rebars and RPC is 4d and a formula to calculate the critical anchorage length is established. The relationships between ultimate bonding stress and thickness of protective layer or the buried length was obtained.

Clinical and Radiologic Analysis of Posterior Apophyseal Ring Separation Associated with Lumbar Disc Herniation

  • Bae, Jung-Sik;Rhee, Woo-Tack;Kim, Woo-Jae;Ha, Seong-Il;Lim, Jae-Hyeon;Jang, Il-Tae
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제53권3호
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    • pp.145-149
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    • 2013
  • Objective : We analyzed the clinical and radiologic features of posterior apophyseal ring separation (PARS) with lumbar disc herniation and suggest the proper management options according to the PARS characteristics. Methods : We reviewed case series of patients with PARS who underwent surgery of lumbar disc herniation. Preoperative symptoms, neurologic status, Body Mass Index, preoperative and postoperative Visual Analogue Scale (VAS) and Korean-Oswestry Disability Index (K-ODI) scores, operation types were obtained. PARS size, locations, the degree of resection were assessed. Results : PARS was diagnosed in 109 (7.5%) patients among 1448 patients given surgical treatment for single level lumbar disc herniation. There were 55 (50.5%) small PARS and 54 (49.5%) large PARS. Among the large PARS group, 15 (27.8%) had lower endplate PARS of upper vertebra at the level of disc herniation. Thirty-nine (72.2%) were upper endplate PARS of lower vertebra. Among the group with upper endplate PARS of lower vertebra, unresected PARS was diagnosed in 12 (30.8%) cases and resected PARS was diagnosed in 27 (69.2%) cases. VAS and K-ODI scores changes were $3.6{\pm}2.9$ and $5.4{\pm}6.4$ in the unresected PARS group, $5.8{\pm}2.1$ and $11.3{\pm}7.1$ in the resected PARS group. The group with upper endplate PARS of lower vertebra showed significant difference of VAS (p=0.01) and K-ODI (p=0.013) score changes between unresected and resected PARS groups. Conclusion : The large PARS of upper endplate in lower vertebra should be removed during the surgery of lumbar disc herniation. High level or bilateral side of PARS should be widely decompressed and arthrodesis procedures are necessary if there is a possibility of secondary instability.

현장타설 고강도콘크리트와 유리섬유 FRP 판 사이의 부착슬립관계에 관한 연구 (Bond Slip Relationship between GFRP Plank and Cast-in-place High Strength Concrete)

  • 박찬영;유승운
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.2279-2286
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    • 2015
  • GFRP 판을 영구 거푸집 및 주요 인장 보강재로 활용한 GFRP-콘크리트 하이브리드 구조의 활용에 대해 최근 활발하게 연구가 이루어지고 있다. GFRP 판과 콘크리트 하이브리드 구조의 거동을 이해하기 위해서는 GFRP 판과 현장타설 고강도콘크리트 사이의 정량적인 국부 부착슬립모델이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 하이브리드 구조에 간단하게 적용할 수 있는 2중 직선 단순 부착슬립관계를 제안하고자 한다. 본 연구에서 제안된 단순 부착슬립관계의 최대 평균 부착응력은 3.29MPa이며, 초기 기울기는 35.66MPa/mm, 총 슬립은 0.23mm이고 계면 파괴에너지는 0.37kN/m로 나타났다.

골내 법랑아세포종의 적출술 후 치료효과 (EFFECT ON THE ENUCLEATION OF THE INTRAOSSEOUS AMELOBLASTOMA)

  • 김희경;이의웅
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제29권2호
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    • pp.140-144
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    • 2003
  • Ameloblastoma is cytologically a benign tumor, but is clinically characterized by infiltrative growth and high recurrency. The criteria for surgical treatment of ameloblastoma has not yet established and it is generally accepted that ameloblastoma be treated differently based on clinical types. The purpose of this paper is to consider effectiveness of enucleation in large-sized intraosseous ameloblastoma that has treated more frequently by radical treatment. 39 cases of the intraosseous ameloblastomas were treated by enucleation in the department of oral and maxillofacial surgery of Yonsei University, dental college from February 1990 to January 2001. 25 cases were selected because they were large in size that could produce facial disfigurement or pathologic fracture of jaws. They were radiographically characterized by the cortical bone that was expanded or eroded locally and histopathologically by 19 solid ameloblastomas and 6 intramural type of unicystic ameloblastomas. Among the 25 cases, 4 cases - 3 solid ameloblastomas and 1 intramural type of ameloblastoma - recurred. Recurrence rate was 16%. The compact bone which is not invaded by ameloblastoma was used as surgical margin of enucleation with accompanying chemical cauterization for killing the residual tumor cells. This may have been the reason for the low recurrence rate. So, it is considered that enucleation and long-term follow-up enable the large-sized intraosseous ameloblastomas that were characterized by almost destroyed cancellous bone and expanded or discontinued cortical bone to treat minimizing facial disfigurement and masticatory dysfunction and sociopsychological impact produced by radical treatment. I recommend that the large-sized intraosseous ameloblastomas without involvement to the surrounding soft tissues be first treated by enucleation.