• 제목/요약/키워드: 3차원운동

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궤도의 불규칙성을 고려한 철도교량의 동적응답분석 (Dynamics Responses of Railway Bridges for Track Irregularities)

  • 박흥석;이용선;이상호;김상효
    • 전산구조공학
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    • 제11권3호
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    • pp.253-262
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    • 1998
  • 본 연구에서는 경부고속철도의 주요 교량형식인 PSC 박스교량을 3차원 뼈대요소를 사용하여 모형화하였으며, 궤도불규칙성의 형상은 지수 스펙트럴 밀도함수를 사용하여 생성시켰다. 경부고속철도차량(K-TGV)중 동력차는 17자유도의 3차원 주행열차로 모형화하였고, 이러한 교량, 궤도불규칙성 및 차량 모형을 이용하여 교량과 차량의 상호작용을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 동적해석을 위한 교량과 차량의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 사용하여 유도하였으며, 운동방정식의 수치해석에는 Newmark-β법을 사용하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 동력차의 주행에 의한 교량의 시간이력곡선을 구하였으며, 궤도불규칙성의 영향을 분석하였다. 또한 도상의 유무에 따른 교량동적거동의 특성과 함께 열하중의 편심의 영향도 분석하였다.

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역동적 변형 솔리드를 이용한 좌심실 내.외벽의 운동 가시화 (Epicardial and endocardial wall motion visualization of the left ventricle with dynamic deformable solids)

  • 최수미;이유경;김명희
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (B)
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    • pp.670-672
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    • 2000
  • 본 논문에서는 단일광자방출 전산화단층촬영영상 (SPECT)을 이용하여 좌심실의 내.외벽의 운동을 분리하여 추적하는 방법을 제시한다. 좌심실의 운동은 크게 평행이동, 회전이동, 비강체 변형으로 나뉘어 분석된다. 운동 추적을 위해 사용된 역동적 변형 솔리드는 물체중심 변동 좌표계로써 특징점들의 모드형태벡터를 사용하고, 좌심실 역동성을 유한요소방법에 의해 시뮬레이션한다. 또한, 변형 모델에 대해 묵시적으로 표준화된 parameterization을 하지 않고, 의료영상으로부터 얻은 자료값을 직접 이용하기 위해 노드간 보간함수로써 3차원 가우시안 함수를 사용한다. 그리하여 보다 자연스러운 방식으로 연속적으로 변화하는 좌심실의 운동을 추적할 수 있다. 이러한 분리된 내.외벽 운동 분석은 운동 기능에 이상이 있는 심질환 분석을 보다 효과적으로 도울 수 있다.

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단순역투영법을 이용한 3차원 곡면물체의 형상계측 및 표현 (Shape Measurement and Representation of 3-D Curved Objects using Simple Back-Projection algorithm)

  • 최종수;김덕수
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.61-67
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    • 1985
  • C.T.(computed topography)에서 쓰이는 단순 역투영법(simple back-projection)이라는 기초적인 재구성방법을 이용한 컴퓨터 시각장치를 개발하였다. 운동입체시(motion stereo vision)의 중요한 요소인 시방향의 연속적인 변화에 착목하여, 곡면체의 수평면에 평행한 윤곽선을 구하고, 일정한 높이로 측정된 이들 각각의 윤곽선을 집적시킴에 의해 결과적으로는 3차원 물체를 정량적으로 계측할 수 있다. 또한, 어떠한 곡선이라도 곡선에 의해서 특징지워 질 수 있음에 착안하였다. 본 논문에서는 미분기하학의 곡률론을 도입하여, 이미 측정된 3차원 곡면물체를 표시하였다. 이로써 목하 연구중인 3차원 곡면물체의 인식에 이 곡률론을 이용하려고 한다.

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선형혼합모형을 이용한 피부움직임 오차의 예측 (Predicting soft tissue artefact with linear mixed models)

  • 김진욱
    • 응용통계연구
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    • 제31권3호
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    • pp.353-366
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    • 2018
  • 영상에 의한 인체의 운동 분석에서 발생하는 오차 중 가장 큰 부분을 차지하는 것은 피부와 같은 연조직의 골격에 대한 상대운동이며 이를 STA라 한다. 본 연구의 목적은 고관절 운동 중 대퇴에서 발생하는 STA를 선형혼합모형을 이용하여 예측하는 것이다. 모형에 포함되어 있는 고정효과는 고관절 회전중심과 마커의 위치로 대퇴 골격에 의한 운동의 효과, 임의효과는 고관절 중심으로부터 각 마커의 편차로 STA에 의한 효과로 각각 가정하였다. 이를 위하여 근골격계 질환 경력이 없는 다섯 명의 남성 피험자를 선정하여 대퇴에 아홉 개의 마커를 부착하여 고관절의 기능적 운동을 수행하였다. 동시에 고속카메라를 이용하여 마커의 3차원 좌표를 얻었다. 이 3차원 위치벡터에 선형혼합모형을 적용하여 임의효과를 예측하였다. 분석결과 다섯 명의 피험자는 비슷한 패턴을 보였다. 고관절에 가까운 지점의 STA가 큰 것으로 나타났으며 작은 크기를 보인 부분은 원위 대퇴의 전방이다.

고속철도차량(TGV)-교량 상호작용의 단순화된 3차원 해석모델 (A Model for Simplified 3-dimensional Analysis of High-speed Train Vehicle (TGV)-Bridge Interactions)

  • 최창근;송명관;양신추
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.165-178
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    • 2000
  • 본 연구에서는 고속철도차량(TGV)이 교량 상을 통과할 경우 교량의 동적 거동을 해석하기 위한 단순화된 3차원 차량-교량 상호작용해석 모델을 제시한다. 축하중 편심 모델링 방법을 도입하여 교량에 작용하는 축하중에 의한 비틀림력과 교량의 비틀림 회전변위의 영향을 고려하여 보다 정확한 교량의 거동에 대한 해석 결과를 얻는다. 앞기관차, 뒷기관차, 객차들에 대해서 운동에너지, 포텐셜에너지, 감쇠에너지를 차량과 교량의 자유도로 각각 나타내고, Lagrange의 운동방정식을 적용하여 차량과 교량의 운동방정식을 유도한다. 또한, 차량-교량 사이에 상호작용을 고려하여 교량에 작용하게 되는 하중에 관한 식을 유도하며, 이러한 하중을 받는 교량의 운동 방정식이 구성된다. 시간경과에 따라 차량의 위치를 결정하면서 그 위치에 따른 차량-교량 시스템의 질량행렬, 강성행렬, 감쇠행렬, 그리고 하중벡터를 구성할 수 있고, Newmark의 β방법(평균가속도법)을 이용하여 전체 차량-교량 시스템의 거동을 해석한다.

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디지털 영상처리기술을 이용한 비접촉식 유체-구조 연동운동3차원 측정시스템 개발에 관한 연구 (A Study on Developments of Three-dimensional Measurement System for Flow-Structure Interactions using Digital Image Processing)

  • 도덕희;상지웅;황태규;조용범;편용범
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.274-278
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    • 2004
  • A simultaneous measurement system that can analyze the flaw-structure interactions has been developed This system consists of four CCD cameras, two for capturing instantaneous flaw fields and two for tracking a solid body. The three-dimensional vector fields around a cylinder are measured while the motion of the cylinder forced by the flow field is measured simultaneously with the constructed system The cylinder is pended in the working fluid of a water channel and the surface of the working fluid is forced sinusoidal to make the cylinder bounced Reynolds number for the mean main stream is about l000. The interaction between the flaw fields and the cylinder motion is examined quantitatively.

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디지털영상처리기술을 이용한 비접촉식 유체-구조물 연동운동 3차원 측정시스템 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of a Three-dimensional Measurement System for Flow-Structure Interaction Using Digital Image Processing)

  • 도덕희;조효제;상지웅;황태규;조용범;편용범
    • 한국해양공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • A simultaneous measurement system that can analyze the flow-structure interaction has been developed. This system consists of four CCD cameras, two for capturing instantaneous flow fields and two for tracking a solid body. The three-dimensional vector fields around a cylinder are measured, while the motion of the cylinder forced by the flow field is measured, simultaneously, with the constructed system. The cylinder is suspended in the working fluid of a water channel, and the surface of the working fluid is forced sinusoidally to make the cylinder bounced. Reynolds number for the mean main stream is about 3500. The interaction between the flow fields and the cylinder motion is examined quantitatively.

3차원 척추 안정화 운동이 고령자의 체간 근력 및 신체구성에 미치는 효과 (The Effect of 3-D Spine Stabilization Training on Trunk Muscle Strength and Body Composition in Elderly)

  • 서신배;김동현;정호춘
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.45-51
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    • 2015
  • 본 연구에서는 3차원 척추 안정화 운동이 고령자의 체간 근력 및 신체 구성 변화에 미치는 효과에 대해 검증하고자 하였다. 피험자는 건강한 65세 이상 고령자 40명(훈련군 20명, 대조군 20명)으로 구성하였다. 피험자는 실험 전 후 척추안정화 훈련 장치를 이용하여 8가지 방향에 대한 근력 평가를 수행하였다. 또한 체성분 분석기를 이용하여 신체 구성 변화에 대한 평가를 수행하였다. 훈련군은 척추 안정화 훈련 시스템에서 방향성 훈련(F, FOR, R, BOR, B, BOL, L, FOL)을 제공하였으며, 탄력 밴드 운동, 근력 강화 체조, 걷기 운동으로 구성된 복합운동을 30분간 수행하였다. 대조군은 척추 안정화 운동을 제외한 복합운동을 실시하였으며, 모든 훈련은 주 3회, 총 8주간 실시하였다. 그 결과 훈련군은 체간 근력이 실험 전 79.9점에서 8주 후 85.6점으로 유의하게 증가하는 결과를 보였으며, 신체구성에서도 체중 감소, 체지방 감소, BMI 지수 감소 등의 결과를 나타내었다. 반면, 대조군의 경우 체간 근력의 변화는 없었지만 골격근량 증가, 체지방 감소 등의 운동 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 척추 안정화 운동이 고령자의 체간 근력 및 신체구성 발달을 유도하여 고령자의 비만 및 낙상 예방에 도움이 될 것으로 판단된다. 향후 이러한 데이터를 기반으로 척추 안정화 훈련기기와 복합운동을 조합하여 고령자들에게 효과적인 재활 운동 프로그램 개발에 응용될 수 있을 것으로 판단된다.

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준 3차원 모델에 의한 주유동에 분사되는 난류제트 유동 해석 (Prediction of Turbulent Jet in a Crossflow by a Quasi Three Dimensional Model)

  • 맹주성;이종신
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.954-962
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    • 1991
  • 본 연구에서는 횡 방향으로 속도구배를 타내는 a=.part.W/.part.z에 대한 방정식을 3차원 운동량 방정식으로 부터 유도한 준 3차원 수학적 모델을 성정하여 해석하였다. 또한 수치 해석을 위하여 Chen에 의하여 고안된 유한 해석법과 2-방정식 저 레이놀즈 K-.epsilon. 난류모델, 그리고 Maeng에 의해 제시된 경계 공정 좌표계를 사용하였다. 그리 고 프로그램의 검증을 위하여 G.Ber geles가 수행한 실험치와 비교하여 그 타당성을 입증하였다.

포발사 탄약에 적합한 3차원 유도법칙의 성능개선 기법 (Performance Improvement Technique of Three-Dimensional Guidance Law Suitable for Ammunition)

  • 신승제;김환우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권8호
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    • pp.631-638
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    • 2018
  • 이 논문에서는 정밀유도 포탄의 성능향상을 위한 유도기법을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 기법은 탄의 운동특성분석 없이 탄도와의 오차를 최대한 줄여 탄약의 표적오차를 줄이기 위해서 고안한 기법이다. 이 기법은 탄약의 회전 및 세차운동으로 발생하는 탄내 장착 관성센서의 출력 변동폭을 줄이기 위해 신호처리 기법으로 많이 사용되는 이동평균필터 기법을 적절히 응용한 것으로 관성센서 출력값을 보정하는 것이 목적이다. 단순히 3차원 유도조종 기법을 적용한 경우와 개선기법을 포함하여 적용한 기법의 성능을 비교하였으며, 명확한 성능개선을 확인하였다. 이 기법의 적용으로 유도탄과는 달리 가혹한 환경조건 및 불규칙한 운동 특성을 가지는 포발사 탄약의 탄착 정확도가 개선되는 것을 확인하였다.