• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.246-255
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• 2016

When spring of the suspension is exerted by an external load, a car should be designed to prevent predictable damages and designed for a ride comfort. We used experiments design to design VON-MISES STRESS and K, a constant, of spring of suspension which is installed in a car as a goal level. We analyzed the result from Edison's Elastic - Plastic Analysis SW(CSD_EPLAST) by setting D, d, n as external diameter of coil, internal diameter of coil, the number of total coil respectively. The experiment design let the outcome be as Full-second order by using Box-Behnken which is one of response surface methods. Experimented and analyzed results based on the established experiments design, We found out design parameter which has desired VON-MISES STRESS and the constant K. Additionally, we predicted life time of when the external load was exerted by repeated load by using fatigue equation, and verification of plastic deformation has also been made. Additionally we interpreted a model, which is formed by optimized design parameter, with linear analysis and non-linear analysis, at the same time we also analyzed plastic deformation with the values from the both models. Finally, we predicted fatigue life of optimized model by using fatigue estimation theory and also evaluated a ride comfort with oscillation analysis.

• Smart Structures and Systems
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• 제23권4호
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• pp.329-335
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• 2019

Structural fuses are made up from oriented steel plates to be used to resist seismic force with shear loading resistance capabilities. The damage and excessive inelastic deformations are concentrated in structural fuses to avoid any issues for the rest of the surrounding elements. Recently developed fuse plates are designed with engineered cutouts leaving flexural or shear links with controlled yielding features. A promising type of link is proposed to align better bending strength along the length of the link with the demand moment diagram is a butterfly-shaped link. Previously, the design methodologies are purely based on the flexural stresses, or shear stresses only, which overestimate the dampers capability for resisting against the applied loadings. This study is specifically focused on the optimized design methodologies for commonly used butterfly-shaped dampers. Numerous studies have shown that the stresses are not uniformly distributed along the length of the dampers; hence, the design methodology and the effective implementation of the steel need revisions and improvements. In this study, the effect of shear and flexural stresses on the behavior of butterfly-shaped links are computationally investigated. The mathematical models based on von-Mises yielding criteria are initially developed and the optimized design methodology is proposed based on the yielding criterion. The optimized design is refined and investigated with the aid of computational investigations in the next step. The proposed design methodology meets the needs of optimized design concepts for butterfly-shaped dampers considering the uniform stress distribution and efficient use of steel.

• 한국가스학회지
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• 제24권6호
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• pp.61-69
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• 2020

본 논문은 압력과 온도조건에 따라 수소저장용기 TYPE 1에서 발생하는 거동특성을 FEM(Finite Element Method)으로 연구한 것이다. 용기의 구조안전성 평가를 위해 최고압력에서 발생한 VMS(Von Mises stress)을 소재의 YS(Yield Strength)를 비교하였고, 수명예측을 위한 기초데이터로써 PSED(Plastic Strain Energy Density) 결과를 분석하였다. 해석결과에 의하면 최고압력 40 Mpa 이상의 가스압에서 저장용기의 바닥면에 항복강도보다 높은 VMS가 발생하여 수소가스 저장용기의 안전성은 확보되지 않았다고 판단된다. 또한, 온도조건에 의해 발생한 VMS의 결과는 대단히 낮아서 온도에 의한 거동은 영향을 무시할 수 있다. VMS/YS이 1이하가 되는 최고압력은 약 30Mpa으로 계산되어 본 논문의 대상이 되는 수소저장용기는 30 Mpa이하의 가스충전압력으로 관리되어야 함을 알 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제26권3호
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• pp.38-44
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• 2022

전세계적으로 저탄소 친환경에너지로 다변화 정책이 진행되고 있으며, 그 정책 중 하나가 수소경제 활성화이다. 수소경제 활성화 정책으로 수소 공급을 위한 수소충전소의 보급이 가속화됨에 따라 사고발생의 위험도 커지고 있다. 수소의 폭발사고는 대부분 대형사고로 이어지기 때문에 수소에너지를 사용함에 있어 안전성을 확보하는 것은 매우 중요하다. 수소에너지를 활용하기 위해서는 액화수소의 생산, 저장, 운송 등에 사용될 수소저장 용기의 안전성 확보는 반드시 필요하다. 본 논문에서는 수소충전용 압력용기의 구조안전성을 평가하기 위해 가스 압력에 대한 거동특성을 유한요소해석으로 분석하였다. 압력용기의 재료는 SA-372 Grade J / Class 70을 사용하였고, 해석모델은 압력용기가 축대칭 형상이므로 1/4 형상만 고려하여 6면체 메쉬를 적용하였다. 수소가스 압력용기를 사용 최고 압력에서 유한요소해석을 하였으며, 해석 결과인 용기의 von Mises Stress와 변형량, 변형률 에너지 밀도를 관찰하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제19권2호
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• pp.549-567
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• 1994

Restoration of severly damaged teeth after endodontic treatment had been an interest to many dentists, and it is a fact that there have been lots of studies about it. In these days, although we have used Para-Post, pins, threaded steel post, cast gold post and core, and so on, as a method of restoration frequently, it has been in controversy with the influence of them on the teeth and surrounding periodontal tissue. In this study, we assume that the crown of the upper incisor have severly damaged, so, after the root canal therapy, 4 types of restoration had been carried out; 1) coronal-radicular amalgam restoration, 2) after setting up the Para-Post, restore with composite resin core only, 3) after setting up the Para-Post; restore with amalgam core, then cover with the PPM crown 4) after setting up the Para-Post, restore with composite core, then cover with the PPM crown. After restoration, in order to observe the concentration of stress at internal portion of the teeth and the sourrounding periodontal tissue, developing a 2-dimensional finite element model of labiopalatal section, then loading forces from 3 direction - direction of 45 degrees from lingual side near the incisal edge, horizontal direction from labial height of contour, vertical direction at the incisal edge-were applied. The analyzed results were as follows: 1. Stress of the normal central incisor was concentrated on the dentin aroundpulp chamber, labiocervical portion of a tooth and root apex, but with the alveolar bone, in the case of load from the direction of 45 degrees from lingual side near the incisal edge showed remarkable concentration of stress: 2. Coronal-radicular amalgam technique -showed less concentration of stress on the root and surrounding periodontal tissue than the restoration with the Para-Post. 3. The von Mises equivalent stress on the Para-Post showed maximum value at root-core junction rather than both ends and model with PPM restoration with amalgam core showed the least concentration of stress. Only the force from horizontal direction showed large shear stress on internal portion of the root, root apex and alveolar bone. 4. PPM crown with composite core rarely showed the concentration of stress on root and periodontal tissue. 5. As for alveolar bone, remarkable shear stress was concentrated on labial and palatal side by horizontal load.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권4호
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• pp.381-395
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• 2008

서론: 임플랜트와 자연치가 혼재하는 증례에 있어서 보철물의 연결여부와 그 결과에 대해 논쟁이 많이 있어왔다. 본 연구에서는 임플랜트와 자연치를 이중관으로 연결했을 경우에 치조골 내에서 임플랜트 주변 조직의 하중에 대한 응력의 양상을 분석하여 자연 치와 임플랜트를 연결하는 보철물의 방식으로 이중관의 사용가능성을 비교 분석하고자 하였다. 연구재료 및 방법: 실험군으로서는 한 개의 자연치아와 한 개의 임플랜트를 이중관으로 연결한 모델을 사용하고, 대조군으로 두 개의 임플랜트를 이중관으로 연결한 모델을 사용하여 응력분포의 차이를 비교분석하였다. 임플랜트와 자연치 각각 통상적인 금합금을 사용하여 내,외관을 모델링한 후 각각의 외관을 연결한 구조를 형성한다. 내관과 외관은 $6^{\circ}$의 경사도 (taper)로 형성하고 내외관 사이의 공간을 인정하여, 하중을 가했을 경우 내외관 사이에 합금의 마찰력과 변위를 계산하여, 그 결과가 골내 임플랜트의 응력 분포에 영향을 줄 수 있도록 실험모델을 형성하였다. 하중은 일반적인 저작력의 크기로 임플랜트 부위와 자연치 부위에 각각 부여하여 응력의 차이를 비교하였으며, 최종적으로 대조군과의 차이를 비교하고자 하였다. 하중 조건은 임플랜트와 자연치아 사이, 임플랜트 후방, 전방부 자연치아의 사이에 하중을 가하였으며, Load case 1, 2, 3로 분류하였다. 실험을 위해서 ANSYS Version 8.1을 사용하여 3차원 유한 요소 분석을 시행하였다. 연구성적: 지대주에 가해지는 응력 - 최대 응력은 실험군이 대조군에 비해 각각 2.4 (Load Case1), 1.02 (Load Case2), 0.46 (Load Case3)배 높게 나타났으며,Load Case3의 경우 대조군의 최대응력이 더욱 높게 나타났는데, 이것은 전치부 치아의 경우 하중을 효과적으로 분산하기 때문인 것으로 보인다. 악골내에 가해지는 응력 - 악골내에서 최대 응력은 실험군이 대조군에 비해 각각 1.69 (Load Case1), 1.26 (Load Case2), 1.93 (Load Case3) 배 크게 나타났다 결론: 임플랜트와 자연치아가 혼재된 경우, 이중관으로 상부 보철물을 연결한 경우, 임플랜트만으로 구성된 대조군에 비해, 임플랜트 및 임플랜트 식립 부위의 악골에 가해지는 최대 응력은 1.02 에서 2.4배 가량 높게 나타났다. 자연치아의 움직임이 임플랜트의 경부 및 악골 내에 응력을 집중시킨 것으로 보이며, 자연치아가 있는 악골부위에서는 응력이 거의 발생하지 않았다. 본 실험의 경우 자연치아와 임플랜트에서 모든 하중을 받는 것으로 계산하였고, 실제 가철성 의치에서 나타나는 점막의 영향을 배제하였기 때문에, 실제 임상에서는 후방 임플랜트에 미치는 최대 응력의 크기는 2.4배 이하일 것으로 추정할 수 있다. 앞으로, 실제 임상에 적용하였을 경우, 임플랜트에 미치는 영향 및 자연치아에 미치는 결과에 대한 연구가 필요할 것이다.

• 대한치과교정학회지
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• 제33권1호
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• pp.11-20
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• 2003

본 연구는 교정치료 시 고정원 보강을 위해 사용되는 교정용 미니스크류의 길이, 직경 및 피질골 두께에 따른 응력 분포 양상을 알아보기 위하여 시행되었다. 미니스크류의 길이와 직경 변화에 따른 응력 분포 양상을 관찰하기 위하여 식립되는 피질골의 두께를 1.0mm로 고정하고 미니스크류의 길이를 6.0mm, 8.0mm, 10.0mm, 12.0mm로, 직경을 1.2mm, 1.6mm, 2.0mm인 3차원 유한요소 모델을 제작하였다. 또한, 피질골의 두께 변화에 따른 응력 분포 양상을 관찰하기 위하여 미니 스크류의 길이를 8.0mm로 고정하고 직경은 1.2mm, 1.6mm, 2.0mm로, 피 질골의 두께는 1.0mm, 1.5mm, 2.0mm, 2.5mm인 3차원 유한요소 모델을 제작하였다. 각각의 유한요소 모델의 미니스크류 head중심에 200gm의 수평력을 가하여 응력 분포 양상과 크기를 3차원 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 미니스크류 내부에서 나타나는 최대 응력값을 비교한 결과, 미니스크류의 직경이 1.2mm에서 2.0mm로 증가할수록 응력이 감소하였으며 같은 직경에서는 길이 증가에 상관없이 일정한 값을 유지하였다. 2. 피질골 및 해면골에 작용되는 최대 응력값을 비교한 결과, 미니스크류의 직경이 1.2mm에서 2.0mm로 증가할수록 응력이 감소하였으며 같은 직경에서는 길이 증가에 상관없이 일정한 값을 유지하였다. 3. 피질골 및 해면골에 작용되는 응력 분포를 관찰한 결과, 대부분의 응력이 피질골에서 흡수되었으며 ,해면골에 전달되는 응력값은 미미하였다. 4. 피질골 두께에 따른 최대 응력값을 비교한 결과, 같은 미니스크류의 직경에서는 피질골의 두께 증가에 상관없이 일정한 값을 유지하였다. 이상의 결과는 교정용 미니스크류의 유지에 길이보다는 직경이 더 크게 관여하는 것으로 나타나 미니스크류의 식립시 이에 대한 고려가 필요함을 시사하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권6호
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• pp.709-716
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• 2004

In order to prevent the interface delamination of an plastic IC package in the infrared (IR) soldering process, we tried to reduce stress by parameterization, sensitivity analysis and unconstraint optimization. The design variables of dimensions and material properties are determined among all the possible variables from the parametric study. Their optimized values are determined by applying the unconstraint optimization to the parameterized IC package. The maximum von-Mises stress value decreases greatly by optimum design.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.757-760
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• 2002

In this study, 3 kinds of holes (square, circular and elliptic holes) are attempted on a cantilever to reduce the weight by 30%. Maximum Von-Mises stresses of cantilever plate with 3 kinds of holes are investigated. For the elliptic holes, a shape optimization is attempted to fad the optimum angle of axis by rotating the axis by $10^{\circ}\; from\; 50^{\circ}\; to\; 120^{\circ}\;$ From the results, it is known that the maximum stress is decreased to 0.868 MPa by rotation of the axis of elliptic hole and 0.26 MPa is decreased compared with the maximum stress occurred on the circular hole.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.262-267
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• 2001

In this study, the Reliability of degraded steam turbine blade was evaluated using the limited fatigue data. The statistical estimation of limited fatigue data implies that some unknown uncertainties which may be involved in fatigue reliability analysis. Therefore, an appropriate distribution in the fatigue strength was determined by the characteristic distribution - linear correlation coefficient, fatigue physics, error parameter. 3-parameter Weibull distribution is the most appropriate distribution to assume for infinite region. The load applied on the blade is mainly tensile. The maximum Von-Mises stress is 219.4 MPa at the steady state service condition. The failure probability($F_p$) derived from the strength-stress interference model using Monte carlo simulation under variable service condition is 0.25% at the 99.99% confidence level.