• Steel and Composite Structures
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• 제44권5호
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• pp.633-649
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• 2022

This paper is first implemented with the bending behavior of three-dimensional functionally graded (3DFG) plates in the framework of level set-based topology optimization (LS-based TO). Besides, due to the suitable properties of the current design domain, the thin-plate spline (TPS) is recognized as a RBF to construct the LS function. The overall mechanical properties of the 3DFG plate are assessed using a power-law distribution scheme via Mori-Tanaka micromechanical material model. The bending response is obtained using the first-order shear deformation theory (FSDT). The mixed interpolation of four elements of tensorial components (MITC4) is also implemented to overcome a well-known shear locking problem when the thickness becomes thinner. The Hamilton-Jacobi method is utilized in each iteration to enforce the necessary boundary conditions. The mathematical formulas are expressed in great detail for the LS-based TO using 3DFG materials. Several numerical examples are exhibited to verify the efficiency and reliability of the current methodology with the previously reported literature. Finally, the influences of FG materials in the optimized design are explained in detail to illustrate the behaviors of optimized structures.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제11권2호
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• pp.137-142
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• 2008

목적: 잠김 압박 금속판(LCP)을 이용한 상완골 근위부 골절의 수술적 치료에 대한 임상적, 방사선적 치료 결과를 평가해보고자 하였다. 대상 및 방법: 2005년 1월부터 2007년 4월까지 상완골 근위부 골절에 대해 LCP를 이용해 치료받고 12개월 이상 추시가 가능했던 24예를 대상으로 하였으며, 남자는 8예, 여자는 16예이었다. 평균 연령은 68.9세(33~90)이었다. 임상적 결과는 Neer의 기능적 평가 방법을, 방사선적 결과는 골 유합 시기 및 경간각을 이용한 Paavolainen의 방법으로 평가하였다. 결과: 평균 골 유합 기간은 11.9주(8~15)이었다. Neer의 기능적 평가상, 만족 이상의 결과를 보인 경우는 21예(87%)이었고, Paavolainen의 방법에 의한 방사선적 결과가 양호 이상인 경우는 22예(91%)이었다. 3예(13%)에서 금속 실패, 무혈성 골 두 괴사, 관절 강직의 합병증이 각각 발생하였다. 결론: 상완골 근위부 골절에 대해 LCP를 이용한 내고정술은 비교적 양호한 임상적, 방사선적 결과 및 적은 합병증을 보여, 상완골 근위부 골절의 수술적 치료에 유용한 방법 중 하나로 판단된다.

• 대한정형외과스포츠의학회지
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• 제8권2호
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• pp.115-120
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• 2009

목적: 배측 분쇄가 있는 원위부 요골 골절에서 세가지 수술법에 따른 결과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2006년 4월부터 2009년 5월 사이의 60세 이상의 배측 분쇄가 있는 원위부 요골 골절이 있으면서 불안정성을 보인 환자 49명을 대상으로 하였다. 수술 1년 후까지의 방사선학적 추시관찰을 통하여 골절 정복의 유지 여부 및 Mayo Wrist Score를 통한 임상적 결과를 비교하였으며, 일원배치 분산분석(One-Way ANOVA)을 통하여 연관성을 검정하였다. 결과: 세군 모두에서 수술 직후에는 만족스러운 정복을 얻을 수 있었으나, 추시 소견상 외고정장치 단독으로 고정시에는 외고 정장치에 동종골 이식을 추가한 군 및 수장측 잠김 압박 금속판을 사용한 군에 비해서 유의하게 정복 소실이 있음을 확인하였다.(p<0.05) Mayo Wrist Score는 세군 모두에서 의미있는 차이는 없었다. 결론: 배측 분쇄가 심한 원위부 요골의 관절내 골절에서 외고정 장치만 사용한 치료시에는 해면골 결손으로 인한 정복유지의 어려움이 있어 불충분한 치료로 판단된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1997년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관; 6 Nov. 1997
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• pp.396-401
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• 1997

Dynamic stability of cylindrical shells subjected to follower forces is analyzed in this paper. Motion of shells is formulated in curvilinear coordinates that is consistent with assumptions made in the Timoshenko beam and the Mindlin plate. Using the finite element method, the induced equations are reduced to an equation with finite degrees of freedom. The 9-node Lagrangian element is used, and reduced integration is used to avoid shear and membrane locking. The effects of thickness ratio on the dynamic stability of cylindrical shells are studied.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제14권1호
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• pp.27-34
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• 2011

목적: 전위된 근위 상완골 골절에 대하여 PHILOS 각안정 잠김 압박 금속판을 이용한 수술적 치료 후 임상적 및 방사선학적 결과와 합병증에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2007년 3월부터 2010년 2월까지 근위 상완골 골절로 PHILOS 금속판 고정술을 시행한 44명의 환자를 대상으로, 평균 12개월의 추시 관찰을 시행하였다. 임상적 평가는 VAS 점수와 Constant 점수를 이용하였으며, 방사선학적 평가는 단순 방사선 검사 상 경간각과 내측지지대의 존재 유무로 평가하였다. 결과: 최종 추시에서 평균 VAS 점수는 2.8점, Constant 점수는 평균 70.5점이었으며, 방사선학적 평가 결과 평균 경간각 122.5도로 양호군은 불량군에 비해 통계적으로 유의한 소견을 보였다. 내측 지지대가 존재하는 경우 36예 또한 존재하지 않는 8예에 비해 통계적으로 유의하였다. 12예에서 금속판의 고정 실패 등의 합병증이 관찰되었다. 결론: PHILOS 금속판을 이용한 전위된 근위 상완골 골절 고정술은 술기가 용이하고 만족할 만한 결과를 얻을 수 있다고 생각된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권3호
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• pp.283-296
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• 2023

Free-vibration and buckling analyses of plate problems are investigated with the aid of the strain gradient notation finite element method (SGN-FEM). As SGN-FEM employs physically interpretable polynomials in developing finite elements, parasitic shear sources, which are the cause of shear locking, can be precisely identified and subsequently eliminated. This allows two mutually complementary objectives to be defined in this work, namely, evaluate the efficiency of free-vibration and buckling results provided by corrected models, and study the severity of parasitic shear effects on plate models performance. Parasitic shear are flexural terms erroneously present in shear strain polynomials. It is reviewed here that six parasitic shear terms arise during the formulation of the four-node Mindlin plate element. Two parasitic shear terms have been identified in the in-plane shear strain polynomial while other two have been identified in each of the transverse shear strain polynomials. The element is corrected a-priori, i.e., during development, by simply removing the spurious terms from the shear strain polynomials. The computational implementation of the element in its two versions, namely, containing the parasitic shear terms (PS) and corrected for parasitic shear (SG), allows for assessments of the accuracy of results and of the deleterious effects of parasitic shear in free vibration and buckling analyses. This assessment of the parasitic shear effects is a novelty of this work. Validation of the SG model is done comparing its results with analytical results and results provided by other numerical procedures. Analyses are performed for square plates with different thickness-to-length ratios and boundary conditions. Results for thin plates provided by the PS model do not converge to the correct solutions, which indicates that parasitic shear must be eliminated. That is, analysts should not rely on refinement alone. For thick plates, PS model results can be considered acceptable as deleterious effects are really critical in thin plates. On the other hand, results provided by the SG model converge well for both thin and thick plates. The effectiveness of the SG model is established via high-accuracy results obtained in several examples. It is concluded that corrected SGN-FEM models are efficient alternatives for free-vibration and buckling analysis of Mindlin plate problems, and that precise elimination of parasitic shear is a requirement for sound analyses.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권2호
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• pp.253-271
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• 2012

To analyze the bending and transverse shear effects of laminated composite plates, a thirteen nodes triangular element will be presented. The suggested formulations consider a parabolic variation of the transverse shear strains through the thickness. As a result, there is no need to use shear correction coefficients in computing the shear stresses. The proposed element can model both thin and thick plates without any problems, such as shear locking and spurious modes. Moreover, the effectiveness of $w_{,n}$, as an independent degree of freedom, is concluded by the present study. To perform the accuracy tests, several examples will be solved. Numerical results for the orthotropic materials with different boundary conditions, shapes, number of layers, thickness ratios and fiber orientations will be presented. The suggested element calculates the deflections and stresses more accurate than those available in the literature.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제15권1호
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• pp.25-31
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• 2012

목적: 65세 이상의 상완골 근위부 골절 환자에 대하여 다축 각안정 잠김 압박 금속판 (Non-Contact-Bridging proximal humerus plate, Zimmer, Switzerland, NCB)을 이용하여 내고정술을 시행하고 그 임상적, 방사선적 결과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2007년 8월부터 2011년 1월까지 65세 이상의 상완골 근위부 골절 환자 중 NCB 금속판을 이용하여 내고정술을 시행한 32명의 환자를 대상으로 하였다. 평균 연령은 71세 였으며 평균 추시 기간은 11.5개월이였다. 골절의 분류는 2분 골절이 14예, 3분 골절이 18예였다. 임상적 평가는 VAS 점수와 Constant 점수를 이용하였으며, 방사선학적 평가는 골유합 시기와 Paavolainen 방법으로 경간각을 평가하였다. 결과: 최종 추시 시 VAS 점수는 평균 3점, Constant 점수는 평균 64.5점이었으며 모든 예에서 수술 후 평균 16.2주에 골유합을 얻었다. 방사선학적 평가 결과 최종 추시 시 경간각은 평균 125.9도로 우수 24예, 양호 8예이었다. 강선 파열 1예 및 지연유합 1예, 경미한 금속판의 견봉하 충돌로 인한 통증 호소 3예 등의 합병증이 관찰되었으며 정복소실, 나사 이완, 불유합, 상완골 골두의 무혈성 괴사 등은 없었다. 결론: NCB 금속판을 이용한 내고정술은 골절의 고정 및 정복의 유지가 어려운 고령의 상완골 근위부 골절 환자의 치료에 효과적인 수술 방법 중 하나로 생각된다.

• 한국임상수의학회지
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• 제31권2호
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• pp.121-124
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• 2014

7년령의 암컷 진도견이 뒷다리 파행을 주증으로 내원하였다. 신체검사상에서 대퇴관절의 신전시 염발음과 통증을 보였고 방사선 검사상에서 양측 대퇴 관절 이형성증에 의한 퇴행성 관절염과 오른쪽 부위의 전측 대퇴 탈구를 보여 주었다. 오른쪽 관절의 탈구의 치료를 위해 인공 대퇴 관절 전치환 술을 실시하였다. 수술 중 오른쪽 등쪽 관절절구의 결손으로 인한 인공 관절절구 컵의 탈구의 위험성을 확인하고 등쪽 관절절구의 결손을 잠김 금속판과 골시멘트를 이용하여 보강하였다. 수술 후 환자는 성공적인 결과를 보여주었다. 또한 오른쪽 대퇴관절의 관절 운동 범위과 근육량이 개선 되었다. 등쪽 관골절구 결손을 가진 대퇴 관절 탈구에서 잠김 금속판과 골시멘트 이용하여 인공 대퇴관절 전치환술을 성공적으로 실시하였다. 본 증례와 같은 수술 기법이 등쪽 관골절구 결손이 있을 시 사용될 수 있다고 생각된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.255-262
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• 2013

본 논문에서는 아이소-지오메트릭 기법을 기반으로 민들린 후판에 대한 형상 설계민감도 해석법을 제시하였다. 아이소-지오메트릭 기법은 정확한 기하학적 형상의 표현, 요소 사이의 높은 연속성 등 바람직한 강점들을 가지고 있으며 궁극적으로는 해석해로의 빠른 수렴성과 정확한 설계민감도를 제공한다. 선형 형상함수를 사용하는 유한요소법과는 달리 아이소-지오메트릭 기법에서는 높은 차수의 NURBS 기저함수를 활용하여 CAD 형상의 법선벡터와 곡률을 정확하게 고려한다. 전단 잠김(Shear locking) 현상을 극복하기 위해서 선택적 감소적분(Selective reduced integration) 기법을 사용하였다. 이 간단한 방법은 복잡한 정식화 과정 없이 정확한 아이소-지오메트릭 형상 설계민감도 해석을 수행한다. 굽힘 문제에 대한 수치예제를 통하여 제안된 아이소-지오메트릭 해석과 유한요소 해석을 비교하였으며, 유한차분 설계민감도와 비교하여 아이소-지오메트릭 형상 설계민감도는 매우 정확함을 확인하였다.