• 구강회복응용과학지
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• 제23권1호
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• pp.69-78
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• 2007

This study was performed to compare the stress distribution pattern in the crestal cortical bone and cancellous bone using 3-dimensional finite element stress analysis when 2 different Young's modulus(high modulus, model 1; low modulus, model 2) of cancellous bone was assumed. For the analysis, a finite element model was designed to have two square-threaded implants fused together and located at first and second molar area. Stress distribution was observed when vertical load of 200N was applied at several points on the occlusal surfaces of the implants, including central fossa, points 1.5mm, 2mm, 3mm and 3.5mm buccally away from central fossa. The results were as follows; 1. In both model, the maximum Von-Mises stress in the crestal cortical bone was greater when the load was applied at the central point, points 1.5mm and 2mm buccally away from central fossa than other cases. 2. In the cortical bone around first and second molar, model 2 showed greater Von-Mises stress than model 1. It is concluded that when the occlusal contact is afforded, the distribution of stress varies depending on the density of cancellous bone and the location of loading. More favorable stress distribution is expected when the contact load is applied within the diameter of fixtures.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.314-318
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• 2006

본 연구에서는 점 용접된 박판이 파괴되어 가는 동적 과정을 시뮬레이션 함으로서 그 점용접부의 강도를 해석하는데 있다. 위판이 아래의 판에 대하여 늘어난 후 0.64 ms가 경과된 시점에서 서로 점 용접된 위판 및 아래 판이 떨어져 나감을 알 수 있다. 비교적 위판 및 아래 판 가운데의 용접 부위에서 최대의 von Mises 응력을 나타내고 있다. 용접이 깨어지는 시점인 0.64 ms 부근에서는 그 내부에너지가 상당히 감소되고 운동에너지는 급격히 증가됨을 알 수 있다. 미끄럼 에너지는 시간이 경과됨에 따라 계단형으로 감소되어 경과 시간이 0.2 ms 부근에서 0이 되다가 그 후로는 미끄럼 에너지가 음수의 값이 되어 두 판들은 오히려 고착이 되는 것을 알 수 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제24권1호
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• pp.172-177
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• 2010

This study presents an explicit dynamic analysis of an adhesively bonded single-lap joint under an impact load. The finite element software, ANSYS LS-DYNA, was used for the analysis and Von Mises stresses were obtained from the analysis. To model the adherents, solid elements were used and a rigid body was assumed for impactor modeling. Three impact heights (1 m, 5 m, and 10 m) were applied to consider different impact conditions and infinite boundary conditions were applied to the end-area of each adherent to save computational time in the analysis. In addition to investigating the stresses in the normal state, we also investigated the stresses in a damaged state (elasticity deterioration), simulated by a change in Young's modulus for 36 of the 3600 elements in the upper layer of the adhesive. The results showed that the location of damage is critical to the stress state of each layer (upper, middle, and lower).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.101-106
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• 2006

본 연구에서는 통계적 파괴 분석으로서 turbine blade에서의 피로 수명이 최소화되는 최적 설계안을 도출하는 데에 있다. 그 방법으로서는 최소한의 피로 수명이 나오는 설계안을 위해 먼저 fillet radius를 고정한 후, 실험 계획법을 통하여 turbine blade에서의 최적의 X 와 Y 위치를 찾는다. 또한 six sigma analysis로서 X 와 Y 인자에서의 공정에 대한 불확실성을 계산한다. 그리고 robust design을 사용하여 주어진 불확실성 상태에서 최적의 fillet radius 값을 결정하여 최대의 von Mises 응력은 20%가 작아지고 피로수명이 두 배가 되는 최적의 설계를 할 수가 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.65-70
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• 2017

본 연구는 최근 수계소화설비 배관에 적용되고 있는 스테인리스 강관용 프레스식 관이음쇠에 대한 내진성능 연구를 수행한다. 연구를 위한 설비의 구성은 NFPA 13의 배관연결방법으로 하였다. 배관의 허용변위량은 건축구조기준에서 제시한 허용량으로 하였고, 반복회수는 10회로 하였다. 실험 후 배관의 Von-mises 응력은 허용응력의 2.48, 1.25배로 NPPs Allowable Stress for Level D service loading의 "허용응력의 3배"인 기준 보다는 적게 나타났다. 따라서 프레스식 관이음쇠는 내진성능을 갖추고 있는 것으로 판단 할 수 있다.

• 구강회복응용과학지
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• 제23권1호
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• pp.31-42
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• 2007

The purpose of this study was to compare the stress distribution according to the splinting condition and non-splinting conditions on the finite element models of the two units implant prostheses. The finite element model was designed with the parallel placement of two fixtures ($4.0mm{\times}11.5mm$) on the mandibular 1st and 2nd molars. A cemented abutment and gold screw were used for superstructures. A FEA models assumed a state of optimal osseointegration, as the bone quality, inner cancellous bone and outer 2 mm compact bone was designed. This concluded that the cortical and trabecular bone were assumed to be perfectly bonded to the implant. Splinting condition had 2 mm contact surface and non-splinting condition had $8{\mu}m$ gap between two implant prosthesis. Two group (Splinting and non-splinting) were loaded with 200 N magnitude in vertical axis direction and were divided with subdivision group. Subdivision group was composed of three loading point; Center of central fossa, the 2 mm and 4 mm buccal offset point from the central fossa. Von Mises stress value were recorded and compared in the fixture-bone interface and bucco-lingual sections. The results were as follows; 1. In the vertical loading condition of central fossa, splinting condition had shown a different von Mises stress pattern compared to the non-splinting condition, while the maximum von Mises stress was similar. 2. Stresses around abutment screw were more concentrated in the splinting condition than the non-splinting condition. As the distance from central fossa increased, the stress concentration increased around abutment screw. 3. The magnitude of the stress in the cortical bone, fixture, abutment and gold screw were greater with the 4 mm buccal offset loading of the vertical axis than with the central loading.

• 대한치과교정학회지
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• 제41권6호
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• pp.384-398
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• 2011

교정용 미니스크류를 이용하여 하악 전치의 함입이 가능하다고 알려져 있으나 분절의 크기에 따른 예측가능한 이동 양상에 대하여 보고된 바는 미미하다. 본 연구에서는 하악 4전치와 6전치 분절 모델에서 미니스크류와 훅의 위치를 달리하여 함입력을 적용하였을 때 응력분포와 초기 변위 양상을 분석하고자 하악 전치와 치주인대, 치조골에 대한 3차원 유한요소 모델을 제작하여 미니스크류 및 호선상 훅의 위치에 의해 결정되는 힘 벡터에 따른 치아의 3차원 각 평면에서의 변위량 및 von Mises 응력분포 양상을 비교하였다. 하악 4전치 분절에서는 함입력의 위치에 무관하게 공히 치관의 전방 경사가 발생하였으며 측절치 원심의 미니스크류와 후하방 힘을 가한 경우 경사 정도가 최소인 것으로 나타났다. 6전치 분절의 함입 시 견치 전방에 위치한 미니스크류에 의해 역시 상당한 치관의 전방 경사 및 순측치경부 치근막에 von Mises stress가 집중되었으며 견치 후방에 위치한 미니스크류와 중절치-측절치 간 훅에 의한 힘에 의해 순수한 함입에 가까운 치아 변위 및 치근막 전체에 균일한 von Mises stress의 분포가 관찰되었다. 이러한 결과를 토대로 하악 전치의 함입이 요구되는 과개교합 증례에서 견치 원심측의 미니스크류와 중절치-측절치 간 훅을 이용한 후하방 힘에 의해 예측가능하게 하악 6전치의 순수한 함입을 유도할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.533-539
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• 2009

본 연구에서는 먼저 완전 신전상태의 병변이 없는 26세 남자의 자기공명영상이미지를 기반으로 대퇴골, 경골, 관절연골, 반월상 연골의 정밀한 3차원 재구축을 실시하였다. 재구축된 무릎모델에 인대와 건을 생리학적으로 적합한 위치에 부착시켜 3차원 유한요소모델을 완성시켰다. 뼈, 관절연골, 반월상 연골은 균질성, 등방성 선형탄성거동을 보이는 것으로 고려하였으며, 인대와 건은 트러스 요소와 선형, 비선형 스프링 요소를 사용하여 모델링하였다. 제작된 무릎관절의 유한요소모델을 ABAQUS를 사용하여 비선형 접촉해석을 수행하였다. 수치해석결과로서 조직의 손상과 환자의 통증을 추정하기 위한 중요매개변수로 간주될 수 있는 관절연골과 반월상연골의 접촉압력과 von Mises 응력분포를 계산하였으며, 관절연골과 반월상 연골의 접촉압력과 von Mises 응력분포를 분석하여 무릎관절에 대한 파손평가를 실시하였다.

• Composites Research
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• 제28권1호
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• pp.6-14
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• 2015

치아의 수복에 사용되는 재료인 Methacrylate 기질 복합레진(Clearfil AP-X)과 Silorane 기질 복합레진(Filtek P90)을 대상으로 스트레인게이지법과 FEM 분석법으로 중합수축응력거동을 분석하였다. 또한 복합레진의 탄성계수와 수축변형률을 중합수축응력과 관계시켜 이론식을 제시하고 이 식의 계산결과와 FEM 분석법의 결과를 비교하였다. 스트레인 게이지법으로 측정한 결과, 중합수축응력의 최대값은 Clearfil AP-X가 Filtek P90 보다 약 2.8배 높게 나타났다. FEM 분석 결과, Von-Mises 응력은 복합레진 수복재와 PMMA 링사이의 계면부에서 최대로 되었으며 시편표면의 계면부가 내부보다 응력집중이 더 컸음을 알았다. 예측식을 통한 반경 방향의 수축응력은 평면응력상태의 FEM 분석법을 통한 값과 비교하여 오차 5% 이내로 정확했음을 확인하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제51권1호
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• pp.1-10
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• 2013

연구 목적: 임플란트 나사선 경사각이 치조골의 응력분포에 미치는 영향을 검토하여 어떤 임플란트가 응력분산에 유리한 지 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 피치는 0.8 mm로 일정하게 하고 나사선의 줄(thread) 수를 다르게 하여 나사선 경사각의 변화를 준 1줄 나사선 임플란트(single thread type: 경사각 $3.8^{\circ}$)와 2줄 나사선 임플란트(double thread type: 경사각 $7.7^{\circ}$) 그리고 3줄 나사선 임플란트(triple thread type: 경사각 $11.5^{\circ}$)의 세 가지 모델을 통해 3차원 유한요소 응력분석을 시행하였다. 임플란트가 치조골의 치아 장축에 대하여 $0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $15^{\circ}$ 경사지게 식립된 것으로 가정하여 9 가지 모델을 만들었다. 200 N의 수직 방향의 하중과, 200 N의 임의의 $15^{\circ}$ 경사 하중을 가한 경우에 임플란트와 치조골에서 발생된 응력분포를 3차원 유한요소법으로 분석하였다. 결과:1. 임플란트의 경사 식립 각도가 클수록 치조골과 임플란트의 등가응력(von-Mises stress)과 최대주응력이 높게 나타났다. 2. 수직하중보다 경사하중을 가할 경우 치조골과 임플란트의 등가응력과 최대주응력이 높게 나타났다. 3. 임플란트의 나사선 줄 수가 증가할수록 응력분산 효과가 커서 등가응력과 최대주응력의 크기가 감소되었다. 4. 치조골에 작용하는 최대주응력의 크기는 수직하중 시에나 경사하중 시에 3줄 나사선을 가진 임플란트가 가장 작고 다음으로 2줄 또는 1줄 나사선의 순으로 나타나 3줄 나사선의 경우가 가장 우수한 결과를 보였다. 결론: 이상의 결과는 3줄 나사선 임플란트가 1줄 및 2줄 나사선 임틀란트보다 응력분산 효과 면에서 우수하며, $10^{\circ}$ 이상 경사지게 식립된 경우에라도 나사선 경사각이 커지면서 줄 수가 증가할수록 치조골에서 발생하는 최대 주응력 값이 감소하므로 임플란트 나사선 줄 수와 경사각을 최적화함으로써 임플란트 응력분산에 도움이 될 수 있음을 시사하였다.