• 제목/요약/키워드: external compression force

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인공수근관절과 의수를 개발하기 위한 최적설계법과 유한요소법에 의한 수근관절의 역학적해석 (Force Analysis of Wrist Joint to Develop Wrist Implant and Mechanical Hand Using Optimization Technique and Finite Element Method)

  • Jung-Soo Han
    • 한국안전학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.178-184
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    • 1997
  • 외력의 작용에 의해 발생되는 인체 내부의 내응력에 대한 이해가 중요하게 됨에 따라, 인간의 생체모델에서 근력이나 관절내에서의 응력분포를 밝히기 위한 다수의 수학적 모델이 소개되어져 왔다. 그러나 고체모델이나 인공손목관절의 개발에 무엇보다도 중요한 실제에 가까운 3차원적인 수학적 모델의 개발은 지금까지 성공적이지 못하였다. 본 연구에서는 인체의 손목관절에서 원위 요골과 척골로 구성되어진 3차원 수학적 모델과, 정교하게 재구성되어진 2차원의 유한요소법을 이용한 수학적 모델을 완성함에 있다. 본 연구에서는 동적운동시의 손목관절에서 근력과 원위 요골과 척골로 전달되어지는 힘과 관절내의 응력분포를 수학적 모델을 통하여, 정확하게 예측할 수 있는 가능성을 보여 주었다. 본 연구에서 추출되어진 결과는 동적운동 시 (반복운동), 손목관절을 이루고 있는 원위 요골과 척골에 상당히 많은 양의 힘이 전달되어 짐을 밝히었으며, 이것은 반복운동에 의하여 손목관절에 종종 발생하는 누적성질환과 깊은 연계성을 갖고 있음을 보여 주고 있다.

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수소연소 선형 발전기의 초기 기동 (Starting operation of a linear generator driven by a hydrogen engine)

  • 정승기;김경수;최준영;오시덕
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.110-112
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    • 2008
  • A linear generator driven by a hydrogen combustion engine has been developed. Unlike rotary engine-generator systems, the linear counterpart is inherently unable to start by itself unless external force is provided for initial compression/ignition cycle. When the generator is connected to utility power lines through a bidirectional power conversion system, however, the self start-up can be done by driving the generator as a motor. This paper introduces a prototype 1kW linear hydrogen engine-generator system being developed and shows the self start-up is possible with proper motoring mode.

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外力의 效果를 고려한 熔接部의 最終强度에 대한 評價 (An Assessment on the Ultimate Strength of Welding Joint by the Effect of External Force)

  • 방한서;차용훈;오우석
    • 한국해양공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.20-29
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    • 1995
  • When structures are constructed by welding, structural elements are always accompained by welding residual stress and deformation. Therefore, when the rigidity and strength of the welded structures is considered, it is very important to have sufficient information about the effect of initial deflection and welding residual stress on them. In this paper, the square plates with welding residual stress under compression are dealt with; First, heat conduction and thermal elastic-plastic problems are analyzed by finite element method using 4-node isoparametric elements for assessment on the ultimate strength of welding joint. Later, the ultimate strength of welding joint is assessed by examining the effect of changed type of loading. The specimens are 500{\times}$500mm(a/b=1) and 750{\times}$500mm(a/b=1.5) rectangular plates of whichthicknesses is 9.0mm and simply supported plates getting axiul load in each direction.

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6LoWPAN 노드와 외부 노드의 통신 시에 오버헤드 감소 방법 (Overhead Reduction Methods in Communication between 6LoWPAN and External Node)

  • 최대인;;박종탁;강현국
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권5B호
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    • pp.437-442
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    • 2011
  • 6LoWPAN은 IETF Working Group으로 IEEE 802.15.4 상에서 IPv6 패킷을 전송하는 기술의 표준화를 진행하고 있다. 6LoWPAN WG은 현재 2개의 RFC 문서를 제정하였다. 이 중에 RFC 4944는 단편화, 재조립, 헤더 압축의 기술이 포함되어 있다. 본 논문은 6LoWPAN 노드가 외부 노드와 통신 할 경우에 효율적인 통신 메카니즘을 제안 한다. 이 통신 메카니즘은 6LoWPAN과 외부 네트워크 사이의 게이트웨이가 각 노드 사이에서 프락시 게이트웨이처럼 동작하는 방법을 사용 하였다. 성능 비교 및 분석을 위하여 QualNet으로 시뮬레이션을 하였다. 이를 통하여 제안한 메카니즘과 기존의 RFC 4944의 방법을 비교하여 성능이 향상되었음을 확인하였다.

콘크리트 장기변형의 내·외부 구속에 의한 응력 손실률 및 수정계수 평가의 전산구조해석 (Numerical Evaluation of Stress Loss Rates and Adjusting Coefficients due to Internal and External Constraints of Concrete Long-Term Deformation)

  • 연정흠;김현진
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.429-438
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    • 2013
  • 콘크리트 장기변형이 합성단면과 부재의 경계조건에 의해 내 외부 구속된 구조물에 단계별계산법(SSM)을 적용하 기위해 축-휨 요소가 적용된 객체지향 전산구조해석 프로그램이 개발되었다. 단순 및 연속 지지된 PS 콘크리트 박스 및 합성거더, 연속 강합성거더의 조립식 바닥판, 단순 프리플렉스 합성거더에 대한 SSM의 전산구조해석 결과 구속정도가 클수록 수정계수는 감소하였다. 수정계수의 감소에 대해 선인장의 손실률에는 큰 변화가 없으나, 선압축의 손실률은 급격히 증가하였다. 연속보의 내부지점에서 선압축의 손실률은 더욱 증가하였다. 이는 선인장의 손실에 기초한 설계는 내 외부 구속 정도가 큰 구조물에 대한 선압축의 손실을 과소평가할 수 있음을 보여준다. 전산구조해석을 만족하는 크리프의 수정계수는 0.35~0.95의 값이었으며, 수정 계수는 콘크리트 장기변형의 내 외부 구속의 정도를 나타내는 지표로 사용될 수 있다. 도로교설계기준의 수정계수 0.5는 긴장력이 도입된 강합성단면의 조립식 바닥판에 대해서는 부적절하며, 2007년 도입된 AASHTO LRFD 도로교설계기준(2008)과 한계상태에 대한 도로교설계기준의 긴장력 손실에 적용된 수정계수 0.7과 0.8은 PS 콘크리트 합성거더의 연속화에 대한 손실률을 과소평가한다. 복합구조 합성단면의 수정계수는 0.4 이하의 값이 적절하다.

Improvement of the earthquake resistance of R/C beam-column joints under the influence of P-△ effect and axial force variations using inclined bars

  • Tsonos, Alexander G.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제18권4호
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    • pp.389-410
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    • 2004
  • In this study, theoretical and experimental results are presented which were obtained during an investigation of the influence of the $P-{\Delta}$ effect that was caused by the simultaneous changing of the axial load P of the column and the lateral displacement ${\Delta}$ in the external beam-column joints. The increase or decrease of ${\Delta}$ was simultaneous with the increase or decrease of the axial compression load P and caused an additional influence on the aseismic mechanical properties of the joint. A total of 12 reinforced concrete exterior beam-column subassemblies were examined. A new model, which predicts the beam-column joint ultimate shear strength, was used in order to predict the seismic behaviour of beam-column joints subjected to earthquake-type loading plus variable axial load and $P-{\Delta}$ effect. Test data and analytical research demonstrated that axial load changes and $P-{\Delta}$ effect during an earthquake cause significant deterioration in the earthquake-resistance of these structural elements. It was demonstrated that inclined bars in the joint region were effective for reducing the unfavourable impact of the $P-{\Delta}$ effect and axial load changes in these structural elements.

Magnetorheological fluids subjected to tension, compression, and oscillatory squeeze input

  • El Wahed, Ali K.;Balkhoyor, Loaie B.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제16권5호
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    • pp.961-980
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    • 2015
  • Magnetorheological (MR) fluids are capable of changing their rheological properties under the application of external fields. When MR fluids operate in the so-called squeeze mode, in which displacement levels are limited to a few millimetres but there are large forces, they have many potential applications in vibration isolation. This paper presents an experimental and a numerical investigation of the performance of an MR fluid under tensile and compressive loads and oscillatory squeeze-flow. The performance of the fluid was found to depend dramatically on the strain direction. The shape of the stress-strain hysteresis loops was affected by the strength of the applied field, particularly when the fluid was under tensile loading. In addition, the yield force of the fluid under the oscillatory squeeze-flow mode changed almost linearly with the applied electric or magnetic field. Finally, in order to shed further light on the mechanism of the MR fluid under squeeze operation, computational fluid dynamics analyses of non-Newtonian fluid behaviour using the Bingham-plastic model were carried out. The results confirmed superior fluid performance under compressive inputs.

Developing brittle transparent materials with 3D fractures and experimental study

  • Wang, Jing;Li, Shucai;Zhu, Weishen;Li, Liping
    • Steel and Composite Structures
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    • 제22권2호
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    • pp.399-409
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    • 2016
  • The fracture propagation mechanism and fractured rock mass failure mechanism were important research in geotechnical engineering field. Many failures and instability in geotechnical engineering were related on fractures propagation, coalescence and interaction in rock mass under the external force. Most of the current research were limited to two-dimensional for the brittleness and transparency of three-dimensional fracture materials couldn't meet the requirements of the experiment. New materials with good transparent and brittleness were developed by authors. The making method of multi fracture specimens were established and made molds that could be reused. The tension-compression ratio of the material reached above 1/6 in normal temperature. Uniaxial and biaxial loading tests of single and double fracture specimens were carried out. Four new fractures were not found in the experiment of two-dimensional fractures such as the fin shaped crack, wrapping wing crack and petal crack and anti-wing crack. The relationship between stress and strain of the specimens were studied. The specimens with the load had experienced four stages of deformation and the process of the fracture propagation was clearly seen in each stage. The expansion characteristics of the fractured specimens were more obvious than the previous research.

KSLV-I 페이로드 페어링 구조시험 (Structural test of KSLV-I Payload fairing)

  • 이종웅;공철원;은세원;남기원;장영순;심재열;이영신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권11호
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    • pp.900-907
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    • 2013
  • 페이로드 페어링은 위성과 부품들을 외부환경으로부터 보호하며, 위성분리 전에 페이로드 페어링은 분리된다. 페이로드 페어링은 굽힘 강성과 무게에 비해 강도 비율이 우수한 복합재 샌드위치 재료로 제작 되었다. 페이로드 페어링은 비행 중에 압축, 굽힘 그리고 전단하중을 받게 된다. 본 연구에서는 PLF와 연결구조물의 강도를 확인하기 위하여 액추에이터와 치구를 사용하여 PLF 구조시험을 수행하였다. 구조시험의 목적은 분리 스프링의 힘이 PLF에 가해진 상태에서 조합하중이 PLF에 작용할 때 PLF의 건전성을 확인하는 것이다. 구조시험 결과에서는 분리 스프링 하중과 조합하중에 의한 PLF의 구조 건전성을 확인하였다.

Experimental and numerical investigations on axial crushing of square cross-sections tube with vertical wave

  • Eyvazian, Arameh;Eltai, Elsadig;Musharavati, Farayi;Taghipoor, Hossein;Sebaey, T.A.;Talebizadehsardari, Pouyan
    • Steel and Composite Structures
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    • 제36권2호
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    • pp.119-141
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    • 2020
  • In this paper, wavy square absorbers were experimentally and numerically investigated. Numerical simulations were performed with LS-Dyna software on 36 wavy absorbers and their crushing properties were extracted and compared with the simple one. The effect of different parameters, including wave height, wave depth, and wave type; either internal or external on the crushing characteristics were also investigated. To experimentally create corrugation to validate the numerical results, a set of steel mandrel and matrix along with press machines were used. Since the initial specimens were brittle, they were subjected to heat treatment and annealing to gain the required ductility for forming with mandrel and matrix. The annealing of aluminum shells resulted in a 76%increase in ultimate strain and a 60% and 56% decrease in yield and ultimate stresses, respectively. The results showed that with increasing half-wave height in wavy square absorbers, the maximum force was first reduced and then increased. It was also found that in the specimen with constant diameter and half-wave depth, an increment in the half-wave height led to an initial increase in efficiency, followed by a decline. According to the conducted investigations, the lowe maximum force can be observed in the specimen with zero half-wave depth as compared to those having a depth of 1 cm.