• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1053-1060
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• 2011

본 연구는 이상적인 원형 환(Ideal Circular Ring) 스텐트와 Intertwined 스텐트의 삽입에 의해 야기 되는 혈류유동 형태와 스텐트 표면에서 방출되는 약물의 농도분포를 조사하는 것이다. 본 연구를 통해 Intertwined 스텐트의 스텐트 사이 영역에서 약물농도는 원형 환 스텐트에 비해 더 많이 분포해 있는 것을 알 수 있었다. 주어진 스텐트의 형상에 대하여 스텐트 사이 영역에서의 국소적인 약물 농도분포는 레이놀즈 수가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 주어진 레이놀즈 수에 대하여는 약물 농도분포는 스텐트의 형상과는 비교적 무관함을 알 수 있다. 원형 환 스텐트보다 Intertwined스텐트가 스텐트사이 영역과 스텐트 하류영역에서혈관 벽면을 따른 약물 농도분포는 크게 나타나는 것을 볼 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1581-1588
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• 2011

사출성형은 열가소성 수지의 가공법으로 정밀도나 고품질의 제품을 효과적으로 생산하는데 널리 이용되는 기술이다. 다수 캐비티 사출성형에서 캐비티 충전 불균형이 발생하는데 이러한 현상은 사출성형품의 치수 및 중량의 편차 뿐 아니라 물리적 특성에 영향을 미치고 있다. 충전 불균형은 충전 단계에서 러너 내에서 발생되는 불균일한 전단분포에 기인하여 발생되므로 점도 변화에 영향을 주는 수지의 물성, 사출조건 등 성형공정 조건 요인에 의해 충전 불균형의 양상이 다르게 된다. 본 논문에서는 점도 및 물성이 다른 PC, PP 수지에 대하여 성형조건에 따른 충전 현상을 관찰하고 원인을 분석하였고 사출속도에 따른 충전 불균형 현상의 원인을 고찰하기 위해 사출성형실험과 CAE 해석을 수행하였다. CAE 해석을 수행하여 각 수지마다 사출속도에 따른 충전 패턴 경향과 온도분포를 예측하고 캐비티 간 충전 균형을 위해 새로운 볼륨 러너 시스템을 제시하였고 캐비티 간 충전 균형을 확인 할 수 있었다.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1440-1463
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• 2018

The Wagner coefficient is a key parameter used to describe the inelastic lateral-torsional buckling (LTB) behaviour of the I-beam, since even for a doubly-symmetric I-section with residual stress, it becomes a monosymmetric I-section due to the characteristics of the non-symmetrical distribution of plastic regions. However, so far no theoretical derivation on the energy equation and Wagner's coefficient have been presented due to the limitation of Vlasov's buckling theory. In order to simplify the nonlinear analysis and calculation, this paper presents a simplified mechanical model and an analytical solution for doubly-symmetric I-beams under pure bending, in which residual stresses and yielding are taken into account. According to the plate-beam theory proposed by the lead author, the energy equation for the inelastic LTB of an I-beam is derived in detail, using only the Euler-Bernoulli beam model and the Kirchhoff-plate model. In this derivation, the concept of the instantaneous shear centre is used and its position can be determined naturally by the condition that the coefficient of the cross-term in the strain energy should be zero; formulae for both the critical moment and the corresponding critical beam length are proposed based upon the analytical buckling equation. An analytical formula of the Wagner coefficient is obtained and the validity of Wagner hypothesis is reconfirmed. Finally, the accuracy of the analytical solution is verified by a FEM solution based upon a bi-modulus model of I-beams. It is found that the critical moments given by the analytical solution almost is identical to those given by Trahair's formulae, and hence the analytical solution can be used as a benchmark to verify the results obtained by other numerical algorithms for inelastic LTB behaviour.

• Wind and Structures
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• 제35권1호
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• pp.55-66
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• 2022

Tall buildings are often subjected to steady and unsteady forces due to external wind flows. Measurement and mitigation of these forces becomes critical to structural design in engineering applications. Over the last few decades, many approaches such as modification of the external geometry of structures have been investigated to mitigate wind-induced load. One such proven geometric modification involved the rounding of sharp corners. In this work, we systematically analyze the impact of rounded corner radii on the reducing the flow-induced loading on a square cylinder. We perform 3-Dimensional (3D) simulations for high Reynolds number flows (Re=1 × 105) which are more likely to be encountered in practical applications. An Improved Delayed Detached Eddy Simulation (IDDES) method capable of capturing flow accurately at large Reynolds numbers is employed in this study. The IDDES formulation uses a k-ω Shear Stress Transport (SST) model for near-wall modelling that prevents mesh-induced separation of the boundary layer. The effects of these corner modifications are analyzed in terms of the resulting variations in the mean and fluctuating components of the aerodynamic forces compared to a square cylinder with no geometric changes. Plots of the angular distribution of the mean and fluctuating coefficient of pressure along the square cylinder's surface illustrate the effects of corner modifications on the different parts of the cylinder. The windward corner's separation angle was observed to decrease with an increase in radius, resulting in a narrower and longer recirculation region. Furthermore, with an increase in radius, a reduction in the fluctuating lift, mean drag, and fluctuating drag coefficients has been observed.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권2C호
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• pp.119-131
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• 2010

본 연구에서는 국내 해양오염 준설퇴적물을 활용한 시제품 제작 및 역학적, 환경적 실험을 통한 건설재료로서의 활용성을 조사하였다. 울산 방어진에서 수거한 준설토로 고화처리토 및 경량혼합토 공시체를 제작하여 압축특성 및 응력-변형 거동 등 물리적 특성을 파악하는 다양한 공학적 조사를 수행하였다. 해양오염토 유효활용을 위해 물리적 특성 외에 환경실험도 실시하였다. 제안된 준설토사 처리활용기준에 적용하였을 때는 구리성분 만이 활용가능기준을 약간 초과하였고 준설토 활용우려기준에는 모든 기준에 적합하여서 건설재료로 재활용하여도 환경적인 유해성은 없는 것으로 나타났다. 매립복토재로서 활용성 검토를 위한 준설토의 입도분석, 다짐시험, 아터버그 한계시험, 비중시험 및 단위중량시험 등을 수행한 결과, 모든 조건의 고화처리토는 매립작업을 원활히 하기위한 강도(대략 50kPa)를 만족하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권1호
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• pp.33-46
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• 2024

The present research delves into the analysis of nonlinear free and forced vibrations of porous functionally graded (FG) shallow shells reinforced with oblique stiffeners, which are embedded in a nonlinear elastic foundation (NEF) subjected to external excitation. Two distinct types of PFG shallow shells, characterized by even and uneven porosity distribution along the thickness direction, are considered in the research. In order to model the stiffeners, Lekhnitskii's smeared stiffeners technique is implemented. With the stress function and first-order shear deformation theory (FSDT), the nonlinear model of the oblique stiffened shallow shells is established. The strain-displacement relationships for the system are derived via the FSDT and utilization of the von-Kármán's geometric assumptions. To discretize the nonlinear governing equations, the Galerkin method is employed. The model such developed allows analysis of the effects of the stiffeners with various angles as desired, in addition to the quantitative investigation on the influence of the surrounding nonlinear elastic foundations. To numerically solve the problem of vibrations, the 4th-order P-T method is used, as this method, known for its enhanced accuracy and reliability, proves to be an effective choice. The validation of the present research findings includes a comprehensive comparison with outcomes documented in existing literature. Additionally, a comparative analysis of the numerical results against those obtained using the 4th Runge-Kutta method is performed. The impact of stiffeners with varying angles and material parameters on the vibration characteristics of the present system is also explored. The researchers and engineers working in this field may use the results of this study as benchmarks in their design and research for the considered shell systems.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.257-266
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• 2006

최근 공기단축, 낮은 층고, 자유로운 평면계획 등의 많은 장점을 가지는 플랫플레이트 구조형식이 고층주거건물의 구조형식으로 많이 사용되고 있다. 특히 국내에서 건설되고 있는 플랫플레이트 구조시스템은 횡력에 대한 저항성을 크게 하기 위하여 기둥의 단면이 매우 크며 직사각형 형태를 가지는 벽기둥(wall-column)을 사용하는 경우가 많으므로 접합부 강도산정모형에서는 이러한 기둥의 형태적 요소를 적절히 반영해야 한다. 기둥단면형상에 따른 플랫플레이트-기둥 접합부의 거동특성을 분석하기 위하여 기존의 강도모델을 검토하고 비선형 유한요소해석을 실시하였다. 기존 강도모델은 위험단면에서의 전단응력분포를 가정함에 있어서 기둥단면형상의 영향을 고려하지 못하여 플랫플레이트-기둥 접합부의 강도를 정확하게 예측하지 못하였다. 비선형 유한요소해석 결과, 하중가력방향과 평행한 기둥폭이 길어질수록 위험단면 측면에서 비틀림 전단을 받는 유효영역과 측면 최대전단강도가 줄어들어 접합부의 강도가 큰 폭으로 감소한다. 따라서 플랫플레이트-기둥 접합부의 강도를 정확히 산정하기 위해서는 하중가력방향과 평행한 기둥폭의 길이($c_1$)이 접합부 거동에 미치는 영향을 적절히 반영해야 할 것이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.121-123
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• 2002

The design of an air seat cushion for preventing decubitus ulcer includes many design factors such as the even distribution of interface pressure, the minimization of mean and peak interface pressure values, and the reduction of interface shear force and pressure gradient. It involves the anatomic condition of plegia's buttock as well as air pressure in air cells of cushion. As a result, a suitable design of the cushion satisfying the all requirements is a difficult problem. Therefore, an appropriate and effective numerical tool to develop an air cushion orthosis is required. The purpose of the present study was to develop an air seat cushion orthosis having optimized air cells for evenly distributed interface pressure between the buttock and cushion surface. For the purpose, an advanced finite element (FE) model for the design of air cushion was developed. Since the interface pressure and shear force behavior, as well as stress analyses were primary concern, a FE air cell model was developed and verified by the experiments. Then, the interactions of two cells were checked. Also, the human part of the developed numerical model includes every material property and geometry related to buttock and femoral parts. For construction of dimension data of buttock and femoral parts, CT scans were performed. A commercial FE program was employed for the simulation representing the seating process on the orthosis. Then, sensitive analyses were performed with varying design parameters. A set of optimal design parameters was found satisfying the design criteria of the orthosis. The results were utilized to produce a prototype of the orthosis. Experimentally, the buttock interface pressure distributions from the optimized and previous ones were compared. The new seat orthosis showed a significantly improved interface pressure characteristics compared to the most popular one in the market. The new orthosis will be used for the development of the AI(artificial intelligent) controlled seat orthosis fur prevention of decubitus ulcer fur various plegic patients and the elderly.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권5호
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• pp.79-86
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• 2009

최근 도심 구조물의 규모가 급격히 대형화됨에 따라 인접구조물이 존재하는 상태에서 대규모의 기초구조물의 설치를 위한 넓고 깊은 범위의 굴착이 빈번히 시행되고 있어 안전관리의 중요성이 크게 부각되고 있다. 시공 및 사용 중에 토류구조물의 안전성을 확보하기 위해서는 쏘일앵커, 쏘일네일 및 락앵커 등의 지반보강재에 작용하는 프리스트레스 하중(prestress force) 및 변형을 지속적이고 효과적으로 관측할 수 있는 방법이 필요하다. 그러나 현재 현장에서 주로 사용되는 전기저항식 로드셀과 스트레인게이지, 바이브레이팅 타입의 변형율계를 이용한 변형 및 장력의 측정은 센서 자체의 자기열화 특성 때문에 장기적인 모니터링에는 효과적이지 않을뿐더러 시험체 내부에서 다수의 측정점을 측정하기 위해서는 많은 스트레인게이지를 설치하기 위해 리드선의 공간이 크게 필요한 단점이 있다. FBG(Fiber Bragg Grating)센서는 스트레인게이지와 비교해서 매우 작은 직경을 가지며 전자기파에 의한 노이즈가 없고 내구성이 커서 장기적인 모니터링이 필요한 구조물에 매우 유용하게 사용될 수 있다. 본 연구에서는 7연 강연선의 센터 킹케이블에 FBG 센서를 내장한 스마트 텐던을 이용하여 토류구조물의 보강에 활용되고 있는 앵커와 주변 그라우트면의 하중전이 특성에 대한 일련의 실내실험 결과를 기술하였다. 연구결과 스마트 텐던은 기존의 스트레인 게이지 변형율계로는 마땅히 측정할 수 없던 7연 강연선과 그라우트면의 변형률을 매우 효과적으로 측정할 수 있을 뿐 아니라 하나의 선으로 여러 위치의 변형을 효과적으로 측정할 수 있어 지반보강재의 장력모니터링 뿐만 아니라 그라우트로 부착된 부분의 하중전이 특성을 효과적으로 파악할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.19-26
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• 2021

교량 받침장치부는 상부구조의 수직하중을 지지하여 하부구조에 전달하고, 교량의 붕괴사고를 방지하는 역할을 한다. 하지만, 포항지진에 의하여 총 12개 도로교량의 받침장치 몰탈 파손, 받침장치 파손 및 쐐기 손상이 보고되었다. 본 연구에서는 지진시 교량 받침장치부의 구조 시스템 특성을 고려하여 교각의 코핑부와 무수축몰탈을 포함한 면진받침 장치 실험체의 전단 거동특성 및 손상모드를 평가하였다. 받침장치 쐐기에 대한 영향을 확인하기 위하여 쐐기 설치 유무를 변수로 설정하였으며, 압축-전단 실험을 실시하여 면진장치의 전단 거동특성과 손상모드를 확인하였다. 또한 유한요소해석을 통하여 받침장치의 거동특성 및 각 구성요소별 손상원인을 분석하였다. 실험결과, 쐐기의 충돌 및 손상 발생 이후 급격한 하중변화가 발생하였으며, 받침장치와 무수축몰탈 경계부를 따라 균열이 발생하였다. 쐐기 유무에 따른 쐐기, 앵커 소켓 및 무수축볼탈의 응력거동을 비교함으로써 지진시 교량받침장치부의 손상원인을 규명하였다.