• 제목/요약/키워드: fabric membrane structures

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막 구조물의 재단 패턴 결정에 관한 연구 (A Study on the Cutting Pattern Determination for Fabric Structures)

  • 최호;이장복;김재열;서삼열;권택진
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.266-273
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    • 1998
  • The object of this study is shape finding and cutting pattern generation of membrane structures under the following assumptions: (1) material is linearly elastic (2) stress state is plane stress. Cable and membrane structures should introduce the nonlinear analysis considering geometric nonlinearity because these structures deform largely under the external loads. The analysis procedure is consisted of three steps considering geometric nonlinearity unlike any other structures. First step is the shape finding analysis to determine the initial equilibrium shape. Second step is the stress-deformation analysis to investigate the behaviors of structures under various external loads. Once a satisfactory shape has been found, a cutting pattern based on the shape finding analysis may be generated from the view point of construction. In this paper, after shape finding analysis, cutting pattern determination procedure using weighted least-square minimization flattening method and some results are presented.

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막 구조물의 재단도 생성을 위한 지오데식 라인 알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Geodesic Line Algorithms for Cutting Pattern Generation of Membrane Structures)

  • 배종효;한상을
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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    • pp.357-364
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    • 2000
  • The three main processes involved in the design of stressed membrane surface are surface form-finding, stress analysis and cutting pattern generation. The last process, cutting pattern generation, is considered as a very important procedure in the aspect of the practical design for the fabric membrane surface. In this paper, The cutting pattern generation technique using the geodesic line algorithms is first introduced. And the numerical examples resulting from this technique are presented. Cable elements are used for the approximating membrane surface and two kinds of model, square line and central line model, are used in pattern generation. Finally, a number of different cutting pattern generation for the same membrane surface is carried out and the numerical results are compared each

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동적이완법에 의한 막구조의 등장력곡면 형태해석에 관한 연구 (A Study of Shape Finding of Equally Stressed Surface for Membrane Structures by Dynamic Relaxation Method)

  • 한상을;이경수
    • 전산구조공학
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    • 제11권4호
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    • pp.321-330
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    • 1998
  • 막구조의 초기형상을 결정하기 위하여 막요소의 기하학적 비선형을 고려한 평형방정식을 유도하고, 등장력곡면(equally stressed surface)을 결정하기 위한 알고리즘을 정식화한다. 막구조는 대변형에 의한 기하학적 비선형성을 포함하고, 막구조의 특성상 초기장력에 의한 초기변형을 고려해야 하므로, 본 논문에서는 막구조와 같은 인장구조물의 비선형 수치해석을 수행하기 위한 해석기법으로써, 동적이완법(Dynamic Relaxation Method)에 대한 해석알고리즘을 적용하고, 이 방법에 의해 수행한 해석결과를 검토함으로써 막구조 해석에 적용 가능한 수치해석기법을 제시하고, 수치해석에 대한 예를 통해 본 해석법의 타당성을 검증한다.

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건축용 유리섬유 및 폴리에스테르섬유 막재의 난연특성 (Flame Resistance Performance of Glass Fiber and Polyester Fiber Architectural Membranes)

  • 김지현;송훈
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.17-23
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    • 2016
  • 막구조물은 코팅된 직물을 주재료로 하는 구조로 연성을 가진 막을 사용하여 외부하중에 대해 안정된 형태를 유지하는 구조물을 말한다. 막에 의한 구조시스템은 대공간 시공이 가능하고 가벼우며 빛을 투과할 수 있는 등 자원 및 관리비용 절감 면에서 많은 이점을 가지고 있어 다양한 용도의 구조물에 적용되며 그 사용용도가 점차 확대되고 있는 실정이다. 하지만 막구조 건축물 및 막재가 다양해짐에도 불구하고 화재안전을 고려한 막재의 성능에 대한 기준은 미비한 실정이며 다양한 용도에 적합한 난연성능이 우수한 막재의 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 시판되는 건축용 막재인 PTFE, PVDF와 PVF, ETFE 필름 막재의 방염 및 난연성능 시험 등을 통해 건축용 막재의 난연특성을 확인하였다.

동적하중과 정적하중을 이용한 막구조의 거스트 계수 산출 방법 (The method using dynamic load and static load figures out gust factor of the membrane structure)

  • 왕본강;정재용;유기표;김영문
    • 한국공간구조학회:학술대회논문집
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    • 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.19-24
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    • 2008
  • 본 논문은 풍동실험과 정적하중 실험을 실시하여 강풍 설계시 대공간 구조물의 막구조 동적응답을 확인하여 거스트 계수(gust factor)를 산출해 보고자한다. 이를 위해 섬유재료의 변형률에 따라 하중을 구할 수 있는 막재료 성능실험과 4가지(saddle형, wave형, arch형, point형) 막구조 모형에 따른 횡방향 동적하중과 동적변형응답을 측정할 수 있는 풍동실험, 동적변형응답에 따라 정적하중을 구할 수 있는 정적하중실험을 실시함으로써 거스트 계수(gust factor)를 산출하였다.

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막구조물의 재단도를 위한 측지선 형상해석 알고리즘 (Geodesic Shape Finding Algorithm for the Pattern Generation of Tension Membrane Structures)

  • 이경수;한상을
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.33-42
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    • 2010
  • 막구조의 설계에서 막재료의 효율적인 사용을 위해서는 측지선에 의한 재단도 해석을 수행해야 한다. 막구조의 측지선 결정방법은 크게 측지요소(geodesic element)를 이용한 비선형 형상해석에 의한 방법과 임의의 곡면 형상에 대한 측지선 탐색에 의한 방법으로 나눌 수 있는데, 현재까지 이 두 가지 해석법은 모두 3절점요소에 대한 적용알고리즘 만이 제시되었고, 4절점 요소에 대한 해석법은 제시되지 않았다. 이는 막구조의 설계에서 4절점 요소의 적용을 어렵게 하는 가장 큰 요인이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 3절점, 4절점 평면요소에 동시에 적용 가능한 측지선 결정알고리즘을 제시한다. 이를 위해 저자의 이전 연구를 발전시켜 명시적 비선형 해석법인 동적이완법을 비선형 측지선 형상해석에 적용하였다. 또한 3절점요소 뿐만 아니라 4절점요소에 대해서도 측지요소의 도입에 의한 형상해석이 가능하도록 하였으며, 4절점요소와 측지선요소에 의한 비선형 형상해석 및 재단도 해석예제를 통하여 본 연구에서 제시한 알고리즘의 정확성 및 효율성을 검증하였다. 따라서 본 연구에서 제안한 측지선 형상해석알고리즘은 형상해석, 응력해석, 재단도 해석과 관련된 일련의 해석과정에 대한 4절점요소의 적용성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

전기방사한 나노섬유 웹 라미네이트 소재의 반복 세탁에 따른 투습방수 성능 변화 및 내구성 (Changes in Waterproofness and Breathability after Repeated Laundering and Durability of Electrospun Nanofiber Web Laminates)

  • 이경;윤보람;이승신
    • 한국의류산업학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.122-129
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    • 2012
  • To develop a waterproof breathable material, we fabricated three kinds of nanofiber web laminates using a massproduced electrospun nanofiber web with different substrates and layer structures. The waterproofness and breathability of nanofiber web laminates were evaluated after repeated launderings and compared with those of conventional waterproof breathable fabrics currently in use, including densely woven fabric, microporous membrane laminated fabric, and coated fabric. The durability of nanofiber web laminates, including adhesion strength, abrasion resistance, tensile strength, and tearing strength, was also assessed and compared with those of conventional waterproof breathable fabrics. The water vapor transmission of nanofiber web laminates increased slightly after repeated launderings, whereas the air permeability somewhat decreased after launderings but still maintained an acceptable level of air permeability. Laundering reduced the resistance to water penetration of nanofiber web laminates, which implies that laminating techniques or substrate materials that could support waterproofness of the laminated structure should be explored. The adhesion strength, abrasion resistance, tensile strength, and tearing strength of nanofiber web laminates were in a range comparable to conventional waterproof breathable materials.

건축용 ETFE 필름 막의 역학적 특성 시험 (Mechanical Characteristic Test of Architectural ETFE Film Membrane)

  • 박강근;윤승현;배부환
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.77-82
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    • 2009
  • ETFE 막재는 Ethylene Tetra Fluoro Ethylene의 약자로 색깔이 없고, 투명한 필름 막이다. ETFE 필름의 장점은 내화학성이 있고, 잘 접히지 않으며, 매우 가볍운 재료라는 것이다. 필름의 두께는 50마이크로 미터에서 300 마이크로 미터 두께가 주로 사용되고, 직포가 없어며 햇빛 투과율이 우수하고 재료의 강도는 다른 막재에 비해서 낮다. ETFE 막재의 인장강도는 40MPa에서 60MPa 정도이고, 인장 변형도는 약 200%에서 400% 정도이다. 본 논문에서는 ETFE 필름 막재의 역학적특성 시험을 수행하였다. 인장 시험으로 부터 인장 변형도, 인장 강도, 응력 변형도 곡선을 구하였고, ETFE 막재의 항복 강도를 결정하여 탄성계수를 구하였다. 그리고 온도하중에 의한 응력-변형도 특성과 반복하중에 대한 필름의 역학적 특성을 분석하였다.

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건축 설계프로세스와 형상해석을 통한 막 구조물의 형상결정 방안에 관한 연구 (A Study on the Shape-Decision Technique of Membrane Structures According to the Design Process and Shape Analysis)

  • 박선우;김승덕;손수덕;정을석
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.115-124
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    • 2007
  • 막 구조물을 설계하기 위해서는 우선 초기장력 도입으로 인한 구조물의 형상을 정확히 알아야 한다. 이를 위해서 모형을 통한 모델링이나 컴퓨터를 이용한 형상해석이 요구되며, 초기장력의 도입으로 형성되는 막 구조물의 곡면은 일반적으로 등장력 곡면이다. 이와 같은 특성을 가진 막 구조물은 모형만을 대상으로 형상을 구할 때에는 정량적으로 형상의 정보를 얻기가 힘들고, 형상해석만을 수행한 경우는 예기치 않은 문제가 발생하기도 한다. 또 설계자의 의도에 따른 형상은 실질적으로 등장력 곡면에 부합되지 않는 경우가 많고, 심지어 실현 불가능한 발생한다. 따라서 설계프로세스에 따른 구조물의 형상에 부합되면서 실현가능한 형상으로의 초기형상 결정과정은 막 구조물의 설계에 있어서 무엇보다 중요한 과정이다. 본 연구에서는 건축 설계프로세스에 따른 모델링과 수치적 형상해석과의 결과에 대한 차이를 살펴보고 피드벡 과정을 통하여 막 구조물의 초기형상을 결정하는 프로세스에 대해서 연구한다.

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수종의 흡수성 차단막의 생체 분해도와 조직학적 반응 (Resorbability and histological reaction of bioabsorbable membranes)

  • 석헌주;권석훈;김창성;최성호;전동원;김종관
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제32권4호
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    • pp.781-800
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    • 2002
  • The major goals of periodontal therapy are the functional regeneration of periodontal supporting structures already destructed by periodontal disease. There have been many efforts to develop materials and therapeutic methods to promote periodontal wound healing. With the development of non-resorbable membrane, GTR has proved to be the representive technique of periodontal regeneration. However, due to various clinical problems of non-resorbable membrane, resorbable membrane was developed and it showed to be clinically effective. The newly developed Para-Dioxanone membrane has a characteristic of non-woven fabric structures which is different from the generally used membranes with structure of mesh form. In addition, Chitosan membrane has been developed to apply its adventage maximally in GTR. Although a number of different types of membranes had been clinically used, researches on absorption rate of membranes were inadequate and limited to subjective opinions. However, since long term period of resorption and space maintenance are required in implant or ridge augmentation, accurate verification of resorption rate is clinically important. In this study, we had implanted Resolut(R), Biomesh(R), Para-Dioxanone membrane and Chitosan membrane (Size : 4mm ${\times}$ 4mm) on dorsal side of Sprague Dawley rat, and sacrified them after 4 weeks, 8 weeks, 12 weeks respectively. Histologic observation was carried out, and the following results were obtained by calculating the objective resorption rate. 1. In case of Resolut(R), external resorption took place initially, followed by internal resorption. Surface area are 5.76${\pm}$2.37$mm^2$, 4.90${\pm}$l.06$mm^2$, 4.90${\pm}$0.98$mm^2$ at 4 weeks, 8 weeks, 12 weeks respectively, and invasion rate of connective tissue to membrane are 31.6${\pm}$4.5%, 52.8${\pm}$9.4%, 56.4${\pm}$5.1% respectively. 2. Biomesh(R) showed a pattern of folding, relatively slow resorption rate with small size of membrane. Surface area are 3.62${\pm}$0.82$mm^2$, 3.63${\pm}$0.76$mm^2$, 4.07${\pm}$1.14$mm^2$ at 4 weeks, 8 weeks, 12 weeks respectively, and invasion rate of connective tissue to membrane are 26.1${\pm}$5.8%, 30.9${\pm}$3.4%, 29.2${\pm}$3.6%, respectively. 3. Para-Dioxanone membrane was surrounded by fibrous conncetive tissue externally, and resorption took place internally and externally. Surface area are 5.96${\pm}$1.05$mm^2$, 4.77${\pm}$10.76$mm^2$, 3.86${\pm}$0.84$mm^2$ at 4 weeks, 8 weeks, 12 weeks respectively, and invasion rate of connective tissue to membrane are 30.7${\pm}$5.1%, 53.3${\pm}$4.4%, 69.5${\pm}$3.1%, respectively. 4. Each fiber of Chitosan membrane was surrounded by connective tissue and showed external resorption pattern. It showed little invasion of inflammatory cells and excellent biocompatability. The resorption rate was relatively slow. Surface area are 6.01${\pm}$2.01$mm^2$, 5.49${\pm}$1.3$mm^2$, 5.06${\pm}$1.38$mm^2$ at 4 weeks, 8 weeks, 12 weeks respectively, and invasion rate of connective tissue to membrane are 31.3${\pm}$3.6%, 38.4${\pm}$3.80%, 39.7${\pm}$5.6%, respectively. Consequently, Para-Dioxanone membrane and Chitosan membrane are found to be clinically effective for their excellent tissue reaction and biocompatibility. Futhermore, the advantage of bone regenerating ability as well as the relatively long resorption period of Chitosan membrane, it might be widely used in implant or ridge augmentation.