• 제목/요약/키워드: fracture analysis

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원심 주조된 타이타늄과 타이타늄 합금의 레이저 용접 특성 (MECHANICAL PROPERTIES OF LASER-WELDED CAST TITANIUM AND TITANIUM ALLOY)

  • 윤미경;김현승;양홍서;방몽숙;박상원;박하옥;이광민
    • 대한치과보철학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.642-653
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    • 2006
  • Purpose : The purpose of this study was to investigate the effect of the output energy(voltage) of laser welding on the strength and properties of joint of cast titanium(CP Gr II) and titanium alloy(Ti-6Al-4V). Material and method : Cast titanium and its alloy rods(ISO6871) were prepared and perpendicularly cut at the center of the rod. After the cut halves were fixed in a jig, and the joints welded with a laser-welding machine at several levels of output voltage of $200V{\sim}280V$. Uncut specimens served as the non-welded control specimens The pulse duration and pulse spot size employed in this study were 10ms and 1.0mm respectively. Tensile testing was conducted at a crosshead speed of 0.5mm/min. The ultimate tensile strength(MPa) was recorded, and the data (n=6) were statistically analyzed by one-way analysis of variance(ANOVA) and Scheffe's test at ${\alpha}$=0.05. The fracture surface of specimens investigated by scanning electron microscope (SEM). Vickers microhardness was measured under 500g load of 15seconds with the optimal condition of output voltage 280V. Results : The results of this study were obtained as follows, 1. When the pulse duration and spot size were fixed at 10ms and 1.0mm respectively, increasing the output energy(voltage) increased UTS values and penetration depth of laser welded to titanium and titanium alloy. 2. For the commercial titanium grade II, ultimate tensile strength(665.3MPa) of the specimens laser-welded at voltage of 280V were not statistically(p>0.05) different from the non-welded control specimens (680.2MPa). 3. For the titanium alloy(Ti-6Al-4V), ultimate tensile strength(988.3MPa) of the specimens laser-welded at voltage of 280V were statistically(p<0.05) different from the non-welded control specimens (665.0MPa). 4. The commercial titanium grade II and titanium alloy(Ti-6Al-4V) were Vickers microhardness values were increased in the fusion zone and there were no significant differences in base metal, heat-affected zone.

T300/924C 탄소섬유/에폭시 복합재 적층판의 이차원 압축 강도의 크기효과 및 좌굴방지장치의 영향 (Two Dimensional Size Effect on the Compressive Strength of T300/924C Carbon/Epoxy Composite Plates Considering Influence of an Anti-buckling Device)

  • 공창덕;방조혁;이정환
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.88-91
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    • 2002
  • The two dimensional size effect of specimen gauge section (length x width) was investigated on the compressive behavior of a T300/924 [45/-45/0/90]3s, carbon fiber-epoxy laminate. A modified ICSTM compression test fixture was used together with an anti-buckling device to test 3mm thick specimens with a 30$\times$30, 50$\times$50, 70$\times$70, and 90mm$\times$90mm gauge length by width section. In all cases failure was sudden and occurred mainly within the gauge length. Post failure examination suggests that $0^{\circ}$ fiber microbuckling is the critical damage mechanism that causes final failure. This is the matrix dominated failure mode and its triggering depends very much on initial fiber waviness. It is suggested that manufacturing process and quality may play a significant role in determining the compressive strength. When the anti-buckling device was used on specimens, it was showed that the compressive strength with the device was slightly greater than that without the device due to surface friction between the specimen and the device by pretoque in bolts of the device. In the analysis result on influence of the anti-buckling device using the finite element method, it was found that the compressive strength with the anti-buckling device by loaded bolts was about 7% higher than actual compressive strength. Additionally, compressive tests on specimen with an open hole were performed. The local stress concentration arising from the hole dominates the strength of the laminate rather than the stresses in the bulk of the material. It is observed that the remote failure stress decreases with increasing hole size and specimen width but is generally well above the value one might predict from the elastic stress concentration factor. This suggests that the material is not ideally brittle and some stress relief occurs around the hole. X-ray radiography reveals that damage in the form of fiber microbuckling and delamination initiates at the edge of the hole at approximately 80% of the failure load and extends stably under increasing load before becoming unstable at a critical length of 2-3mm (depends on specimen geometry). This damage growth and failure are analysed by a linear cohesive zone model. Using the independently measured laminate parameters of unnotched compressive strength and in-plane fracture toughness the model predicts successfully the notched strength as a function of hole size and width.

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계장화 압입시험: 금속재료의 유동 응력-변형률과 잔류응력 평가를 위한 신 비파괴 측정 기술 (Instrumented Indentation Technique: New Nondestructive Measurement Technique for Flow Stress-Strain and Residual Stress of Metallic Materials)

  • 이경우;최민재;김주영;김광호;권동일
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.306-314
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    • 2006
  • 가동 중인 설비 및 대형 구조물은 장시간 사용, 고온 환경 및 반복되는 하중 등의 영향으로 설비재료의 교체 및 유지 보수가 요구된다. 이때 설비의 기계적 특성을 평가하는 것은 필수 불가결한 요소 이지만 대부분의 물성평가방법이 파괴적이기 때문에 가동 중인 설비에 직접 적용하는 것은 상당한 어려움이 따른다. 그러나 계장화 압입시험법은 다양한 기계적인 특성을 비파괴적으로 측정하는 최신기술로서 재료에 하중 인가 및 제거 과정 중 하중과 변위를 연속적으로 측정하여 획득된 압입하중-변위곡선의 분석을 통해 유동물성, 잔류응력, 파괴인성 등의 기계적 특성을 평가 할 수 있다. 본 연구에서는 계장화 압입시험을 이용하여 철강재료 및 용접부 유동물성과 잔류응력을 정량적으로 평가하였다. 계장화 압입시험 시 발생하는 압입자 하부의 응력 상태를 고려하여 유동응력과 변형률을 정의하고, 이를 최적화된 응력-변형률 구성방정식을 통해 유동곡선 및 항복강도, 인장강도 등의 유동물성을 평가 하였다. 계장화 압입시험을 이용하여 잔류응력을 측정하기 위해 소성변형과 직접 관련된 편차 응력 성분만으로 압입변형과 잔류응력 간의 상호작용을 분석하여 잔류응력 모델을 정의하였다. 측정된 유동물성은 일축인장시험의 결과를 통해 그 정확성을 검증하였고, 잔류응력은 홀-드릴링, 절단법 및 ED-XRD 시험과 비교하여 그 모델을 검증하였다.

수부손상환자의 물리치료 실태조사 (A Survey on the Band Injury Patients of Physical Therapy)

  • 곽정인;배성수;황보각;김호봉;한동욱;이한숙
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제13권1호
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    • pp.83-96
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    • 2001
  • The purpose of this study is to provide the fundamental information fer the rehabilitation of hand injury and to emphasize the point of early treatment of hand injury after operation. The subjects are composed with the physical therapists who care hand injury and are engaged in 76 university hospitals,59 general hospitals and 88 semi and local clinics respectively. Investigator take the research form chart with 41 questionnaire and use the cross tabulation frequencies and one-way ANOVA of SPSS WIN(ver 10.0) for the statistic analysis. The results of this research are as follows :1. The number of physical therapists who care hand injury are 110 men and 113 women. 2. The beginning period of active assistive exorcise on the various type of injuries are as follows: At the case of flexor tendon injury, the most part of physical therapists make response to the period that is above 4 weeks in the rate of 29.1%. At the case of fracture, the most part of physical therapists make response to the period those are from 3 weeks to less than 4 weeks and from 4 weeks to less than 5 weeks in the rate of 28.7% respectively. At the case of crushing injury, the most part of physical therapists response to the period that is above 4 weeks in the rate of 32.2%. At the case of amputation injury, the most part of physical therapists response to the period that is above 4 weeks in the rate of 40.4%. 3. In the physical therapy request, treatment period are mentioned in 22.0%. 4. The most difficult factors in the hand treatment is to contracture soft tissue and joint to physical therapist in the rate of 59.6%. 5. Among the reasons of the intervention between physical therapy request and actual treatment, the case of wrong physical therapy request is examined in 69.4%.

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휨인성을 고려한 강섬유보강 숏크리트 거동의 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Behavior of Steel Fiber Reinforced Shotcrete in Consideration of Flexural Toughness)

  • 조병욱;유광호;김수만;임두철;이상돈;박연준
    • 터널과지하공간
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    • 제17권5호
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    • pp.411-427
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    • 2007
  • 타당성 있는 터널의 설계 및 경제적 시공을 위해서는 터널해석의 신뢰성이 확보되어야 한다. 이를 위해서는 암반과 지보재의 상호 작용을 포함하여 시공 전반에 걸친 깊은 이해가 필요하다. 본 논문에서는 파괴 이후에도 지보력을 상실하지 않는 강섬유보강 숏크리트의 거동을 적절히 모델링하는 기법을 소개하였다. 강지보재의 지보 효과를 알아보기 위해 3차원 해석을 수행하였으며, 이를 통하여 새로운 하중분담율이 산정되었다. 소성모멘트한계만을 사용한 경우(PML 모델) 숏크리트에 비정상적으로 발생하던 높은 인장응력을 없앨 수 있었고, 파괴 후의 연성 거동을 모사할 수 있었으나 축력의 영향이 고려되지 못하여 실제 거동과의 괴리를 메우기에는 다소 미흡하였다. 따라서 축력과 모멘트 한계를 동시에 고려할 수 있는 방법이 필요하였는데, FLAC의 내장 모델인 liner 모델을 통하여 이러한 거동이 모사될 수 있었다. Liner 모델에서는 강섬유 보강 숏크리트의 일축압축 강도와 더불어 최대 및 잔류 인장강도도 지정이 가능하다. 이 두 가지 모델을 이용하여 4등급 및 5등급 암반에 굴착되는 2차로 터널에 대하여 해석을 수행하였다. 또한 종래에 사용되던 탄성 beam 모델을 이용한 해석도 병행하여 그 결과를 비교하였다. 탄성 beam 모델을 제외한 두 가지 모델은 탄성 beam 모델에서는 반영될 수 없었던 휨인성을 고려할 수 있었다.

전악수복환자에서 Shilla system을 이용한 교합평면 재구성 증례 (Reestablishing the occlusal plane in full mouth rehabilitation patient, using Shilla system)

  • 양민수;방몽숙;박상원;임현필;윤귀덕;양홍서
    • 대한치과보철학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.33-38
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    • 2013
  • 교합평면은 시상면적인 치열궁 형태를 나타내는 것으로, 악구강계를 구성하는 요소의 하나인 교합을 형태적으로 구성한다. 본 증례에서는 생체의 정중 시상면에 대한 수평, 측방좌표를 교합기상에 재현하여 상하악 치아 및 결손부 치조제에 대한 좌우 동적인 위치관계 얻기 위해 Shilla system (Hamans, Tokyo, Japan)을 이용하여 교합평면을 재구성 하였다. 본 증례의 환자는 41세의 남자 환자로 상악 전치부 10본금속-도재 고정성국소의치 파절 및 탈락과 전반적인 치료를 주소로 내원하였다. 임상 검사, 방사선 검사, 모형분석을 통해 임플란트 식립을 동반한 완전구강회복술을 하기로 결정하였다. Gothic Arch device (Centrofix; AmannGirrbach GmbH, Germany)를 이용하여 악간관계를 채득하고 마운팅 후, Shilla system을 이용하여 기존 교합평면을 평가, 분석하여 진단 납형을 제작하였다. 이를 토대로 방사선 스텐트를 제작하여 임플란트 식립하였고, 진단 납형을 이용하여 임시수복물을 제작하였다. 임시 수복물의 형태 및 교합 양식을 재현하기 위해 맞춤 전방유도판을 제작하고, 교차 마운팅을 시행하였으며 최종 수복물은 지르코니아 코핑을 이용한 완전 도재관으로 제작하였다. 이상과 같이 전악수복환자에서 진단과 치료 과정에서 Shilla system을 이용하여 적절한 심미적, 기능적 수복 결과를 얻을 수 있었다.

XRF 코어스캐너를 이용한 북동태평양 퇴적물 내 원소의 고해상분석 (High Resolution Elements Analysis in N-E Pacific Sediments using XRF Core Scanner)

  • 엄인권;김지훈;남승일;최헌수;박옥분
    • 한국광물학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.129-138
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    • 2009
  • 북동태평양 클라리온-클리퍼톤 지역에서 채취된 주상시료 내 원소의 수직적인 변화를 살펴보기 위하여 XRF 코어스캐너를 이용하여 주요원소(Al, Ca, Fe, Mn, Ti, Ba) 및 미량원소(Pb, Sr, V, Zr, Zn)를 2 mm 간격으로 분석하였다. XRF 코어스캐너의 분석 능력을 검증하기 위하여 동일 주상시료에서 부시료를 채취하여 ICP-AES 정량분석을 실시하였다. XRF 코어스캐너와 ICP-AES 측정값의 상관계수는 Mn ($r^2$ > 0.89)을 제외하면 대체적으로 낮다. 그러나 두 측정값의 수직적인 분포형태는 매우 유사하며 퇴적물 색상에 의해 분류된 퇴적상 변화와 거의 일치된다. Mn/Al 비는 각 퇴적상(Facies I, Facies II, Facies III)에서 뚜렷한 차이를 보인다. 그리고 각 퇴적상 경계가 뚜렷한 BC08-02-05와 BC8-02-13에서는 퇴적상에 따른 뚜렷한 Mn/Al 비의 변화가 보이나, 퇴적상 경계가 생물활동으로 점이적인 BC08-02-02, BC08-02-09 그리고 BC08-02-10에서는 점이적인 Mn/Al 비가 나타났다. 각 퇴적상의 원소 함량차이는 퇴적물내 산화-환원 환경 변화에 의해서 조절되며, 원소들의 수직적인 분포형태는 퇴적물내 생물활동에 영향을 받는 것으로 나타났다.

군용항공기 열교환기 윤활유 유입포트 균열개선 연구 (The quality improvement study on the crack of heat exchanger lubricating oil port in military aircraft)

  • 박성제;최재호;최길규;이동기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.164-172
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    • 2020
  • 군용항공기에 장착되는 연료/오일 열교환기는 연료의 저온을 이용하여 항공기 탑재부품 구동장치나 유압펌프와 같은 다른 장치에 공급되는 윤활유를 냉각시키는 장치로 항공기 탑재부품 구동장치로 연결되는 윤활유 유입포트에 균열이 발생되었다. 만일 열교환기의 균열이 발생될 경우 다른 장치에 공급되는 윤활유 냉각이 이루어지지 않아 더 이상 비행을 할 수 없기 때문에 해당 결함은 항공기 가동률 저하에 큰 원인이 된다. 본 연구에서는 군용항공기 연료/오일 열교환기 항공기 탑재부품 구동장치 오일포트 균열 현상을 개선하기 위해 오일 포트 균열부위 파단면에 대한 비파괴 검사와 현미경 검사를 수행하여 균열에 대한 경향성을 분석하였으며, 열교환기 오일포트에 연결되는 오일 배관은 티타늄 재질의 배관으로 열교환기에 장착 시 과도한 토크로 체결되어 열교환기 균열의 주된 원인으로 확인되어 유한구조해석을 통해 장착 토크 적용 시 열교환기에 과도한 힘이 전달되는 것을 검증하였다. 해당 결함에 대한 개선 방안으로는 항공기 탑재부품 구동장치 오일 포트에 장착되는 배관의 재질과 직경을 변경시켜 적용 토크 값을 열교환기 오일 포트에서 견딜 수 있는 값으로 조정하였으며, 또한 맥동압력으로 인한 피로누적을 최소화시키기 위해 배관의 굽힘값을 조정하였다. 결과적으로, 동일한 조건에서 개선된 배관을 장착하여 지상시험을 통해 열교환기에 균열이 발생되지 않는 것을 확인할 수 있었다.

Steri-Oss 임플랜트의 임상 결과에 관한 연구 (A STUDY OF CLINICAL RESULTS ON STERI-OSS ENDOSSEOUS IMPLANTS)

  • 민영규;권혁신;정재헌
    • 대한치과보철학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.258-272
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    • 1998
  • This investigation evaluated patients who received Steri-Oss implants from the Dental Hospital of Chosun University during the period from March 1989 to August 1997. 346 fixtures of 127 patients were included in this study. The results were as follows ; 1.The follow-up period was defined as the period between the surgical placement of the implants and the last follow-up examination. The mean follow-up period was $2.17{\pm}1.21$ years. 2.The period between fixture installation and second surgery was $0.71{\pm}0.44$ years in the maxilla and $0.46{\pm}0.21$ years in the mandible. 3.The number of fixtures which were installed in the upper jaw(112) was less than that in the lower jaw(234) and in the posterior region(260) was more than in the anterior region(86). 4.The length of fixture which was most frequently used was 12 mm and least was 8mm. Screw implants were installed more than cylindrical implants. 3.8mm implant was the most common implans, followed by 4.5mm and 3.25mm. 5.The number of augmentation cases was more than that of non-augmentation cases and the rate of augmentation cases in the maxilla was more than that in the mandible. 6.Implant restorations for partial edentulos patients(94cases) were more than single- tooth implant restorations(33cases) or implant restorations for complete edentulos patients(10cases). 7.Free-standing prostheses for partially edentulous patients were more commom than any other type of connection between implants and natural teeth. 8.Plaque Index($0.95{\pm}0.74$) and Gingival Index($0.31{\pm}0.52$) were very similar around the natural teeth and reflected an acceptable level of plaque and gingivitis control. Mean value for keratinized mucosa index($1.93{\pm}1.20$) remained fairly constant around level 2(1-2 mm keratinized epithelium). 9.Patients were generally satisfied with implant in terms of comfort, function, speech and esthetics. 10.There was not a statistically significant differences in overall survial rate between implants placed in the maxilla (91.5%) and those placed in the mandible (93.8%). Fourteen implants lost before the prosthetic rehabilitation and eleven implants lost following variable periods in function after the prosthetic phase of the treatment. 11.Cause of implant failures was exfoliation or removal of fixture due to non-osseointegration before the prosthetic rehabilitation or due to fracture of fixture, masticatory pain after the prosthetic rehabilitation. 12.The survival rate of Steri-Oss implants using the Kaplan-Meier statistical analysis was 93.8% at 2 year and 86.6% at 5 year, In all cases, implant losses occured predominantly in the healing period. There was a steep decline in the rate of implant loss after the first year. 13.The survival rate of Steri-Oss implants in the anterior region was 94.8% at 2 year and 94.8% at 5 year and that in the posterior region was 92.8% at 2 year and 75.9% at 5 year. In conclusion, this study revealed a number of parameters and guidelines for achieving an optimal success rate in osseointegration.

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동결 동종골의 구조적 삽입을 이용한 거골하 신연 유합술 (Subtalar Distraction Arthrodesis Using Frozen Allobone Graft by Interpositional Structural)

  • 최장석;곽지훈;전성수;박홍기
    • 대한족부족관절학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.201-206
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    • 2011
  • Purpose: Subtalar distraction arthrodesis is useful treatment option for restore hindfoot alignment. but, using structural autograft have high risk of donor site morbidity. Recently, by replacing the structural allograft has been reported satisfactory clinical results. Therefore, the authors reviewed the results of subtalar distraction arthrodesis using a structural allograft, retrospectively. Materials and Methods: From January 2008 to May 2010, 12 patients (12 feets; 9 male, 3 female) underwent subtalar distraction arthrodesis using frozen structural allograft. 9 cases were calcaneal malunion, 2 were nonunion or malunion after subtalar arthrodesis, 1 was other cause. Mean age was 38.9 (12~66) years old and follow up period was 16.5 (12~36) months. Surgical was performed with posterolateral approach and tricortical allobone block of frozen femoral neck was used. Analysis was done with retorspective manner to evaluate preoperative, postoperative, and final follow up radiologic measurement and AOFAS ankle-hindfoot scale. Results: There was statistically significant increase (p<0.05) of ankle-hindfoot scale from preoperative 27.5 points to postoperative 72.5 points, talocalcaneal height by 6.62 mm, calcaneal pitch angle by 5.73 degrees, lateral talocalcaneal angle by 6.38 degrees and significant decrease (p<0.05) of tali-1st metatarsal angle by 5.23 degrees. 11 feet (91.7%) acquired bony union and it takes average 5.1 months. Final post-operative result revealed talocalcaneal height changed by 2.57 mm, calcaneal pitch anble, lateral talocalcaneal angle, talar-1st metatarsal angle were changed by 2.63 degrees, 1.62 degrees, 1.18 degrees, respectively (p<0.05). 3 cases of partial osteonecrosis of posterior facet of calcaneus were observed in operation field, 4 cases of complication were developed (1 case of nonunion, 1 collapse of allobone graft, 1 screw loosening, 1 superficial skin necrosis). Conclusion: Subtalar distraction arthrodesis using frozen structural allobone graft is useful alternative treatment method of arthrodesis with structural autobone graft.