• 제목/요약/키워드: 3-D displacement

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A three-dimensional finite element analysis of the relationship between masticatory performance and skeletal malocclusion

  • Park, Jung-Chul;Shin, Hyun-Seung;Cha, Jung-Yul;Park, Jong-Tae
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제45권1호
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    • pp.8-13
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    • 2015
  • Purpose: The aim of this study was to evaluate the transfer of different occlusal forces in various skeletal malocclusions using finite element analysis (FEA). Methods: Three representative human cone-beam computed tomography (CBCT) images of three skeletal malocclusions were obtained from the Department of Orthodontics, Yonsei University Dental Hospital, Seoul, South Korea. The CBCT scans were read into the visualization software after separating bones and muscles by uploading the CBCT images into Mimics (Materialise). Two separate three-dimensional (3D) files were exported to visualize the solid morphology of skeletal outlines without considering the inner structures. Individual dental impressions were taken and stone models were scanned with a 3D scanner. These images were integrated and occlusal motions were simulated. Displacement and Von Mises stress were measured at the nodes of the FEA models. The displacement and stress distribution were analyzed. FEA was performed to obtain the 3D deformation of the mandibles under loads of 100, 150, 200, and 225 kg. Results: The distortion in all three skeletal malocclusions was comparable. Greater forces resulted in observing more distortion in FEA. Conclusions: Further studies are warranted to fully evaluate the impact of skeletal malocclusion on masticatory performance using information on muscle attachment and 3D temporomandibular joint movements.

열차의 충돌가속도 크기를 평가하기 위한 방법 연구 (A Study on Techniques for Evaluating Collision Acceleration of Rollingstock)

  • 김운곤;김거영;구정서
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 특별세미나,특별/일반세션
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    • pp.233-237
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    • 2009
  • In this study, we suggest that several approaches to evaluate the collision acceleration value of a car in the article 35 and the guideline 16 of Korean rolling stock safety regulation. There are various methods to evaluate collision acceleration such as; a displacement comparison method by the double integration of filtered acceleration data, a velocity comparison method by the integration of filtered acceleration data, an analysis method of time-velocity curve, or a differential method of time-velocity curve. We compared these methods one another using 1D dynamic simulation model composed of nonlinear dampers, springs and bars, and masses. Also, we applied these methods to a hybrid model, which is made of 3D shell element model and 2D collision dynamics model, in order to evaluate whether 1D force-displacement curve modeling for energy absorbing structures have an effect on the collision acceleration levels or not.

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대블록시공법에 따른 강상판교의 시공단계별 거동 (Behavior Due to Construction Step in Steel Deck Bridge by Large Block Construction Method)

  • 이성행;김경남;함형길;정경섭
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.97-105
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    • 2010
  • 시공단계에 따른 강상판교의 변위를 측정하였고, 이 결과와 비교하기 위하여 3차원 구조해석을 수행하였다. 검증된 모델을 사용하여 대블럭 시공법에 의한 시공단계에 따른 3차원 구조해석을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 설계에 사용된 Grid 해석과 3차원 해석에 의한 결과를 비교하면, Grid 해석의 결과는 곡선교의 변위를 모사하는데 한계가 있었으며, 두 가지 해석방법에 의한 변위의 차이는 약 10~20%정도였다. 2. 가설중에 일어날 수 있는 최대 처짐은 완료된 상태의 처짐에 비하여 1.7배까지 크게 발생하였다. 3. 시공단계 해석 결과, 블록시공법에 의하여 시공되는 교량의 거동은 전체 구조물이 일체로 되어 한 번에 거치되는 교량과는 다른 결과가 도출되며, 중간의 가설과정에서는 설계시 고려된 응답보다 더 큰 결과가 도출되고 있으므로, 설계시 시공단계를 고려한 해석을 통하여 합리적인 구조설계가 이루어져야 한다.

Development of 3D-based On-Machine Measurement Operating System

  • Yoon Gil-Sang;Heo Young-Moo;Kim Gun-Hee;Cho Myeong-Woo
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제6권3호
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    • pp.45-50
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    • 2005
  • This paper proposed an efficient manufacturing system using the OMM (on-machine measurement) system. The OMM system is software-based 3D modeler for inspection on machine, and it is interfaced with machine tools via RS232C. The software is composed of two inspection modules; one is touch probe operating module, and the other is laser displacement sensor operating module. The module for touch probe needs the inspection feature extracted from CAD data. The touch probe moves to workpiece by three operating modes as follows: manual, general and automatic mode. The operating module of the laser displacement sensor is used to inspect profiles and very small holes. An advantage of this inspection method is the ability to execute on-line inspection during machining or afterward. The efficiency of proposed system which can predict and define the machining errors of each process was verified, so the developed system was applied to inspect a mold-base (cavity, core).

지주 형상에 따른 3차원 지반재료 모델의 경기장 보행자용 가드레일 동적성능 평가 (Dynamic Performance of Pedestrian Guardrail System based on 3-D Soil Material Model according to Post Shapes)

  • 양승호;이동우;신영식
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.79-86
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    • 2015
  • This study investigated the embedded depth of guardrail posts through 3-D soil material model and carried out evaluation of the dynamic performance of guard rail. In order to calculate for embedded depth of sloping ground, displacement of guardrail posts is analyzed according to the embedded depth of experiment variables. Through the static test of guardrail posts, the maximum deflection was found to decrease the interval. By performing the dynamic test using the Bogie Car, that is confirmed the elastic modulus of the soil occuring the maximum deflection. Guardrail posts is considered to need for further reinforcement in the larger slope than the plains. This study researched about maximum displacement and deviation velocity through dynamic performance of guardrail system and conducted analysis about protection performance evaluation of passenger.

실내모형시험을 통한 흙막이벽체 버팀대 변형에 따른 흙막이벽체 및 인접터널의 거동 (Behavior of wall and nearby tunnel due to deformation of strut of braced wall using laboratory model test)

  • 안성주;이상덕
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.593-608
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    • 2018
  • 흙막이벽체 시공 중 버팀대에 문제가 발생하여 변형되거나 제 기능을 상실하게 되면 흙막이벽체에 과다한 변형의 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 모형시험을 통해 시공 중 흙막이벽체의 버팀대 일부가 기능을 상실하게 되었을 때 흙막이 벽체의 거동특성 및 배면에 인접한 터널의 거동을 파악하고자 하였다. 연구 결과, 흙막이벽체의 변형으로 인해 배면지반의 토압이 재배치되고 지표변위를 발생시켜 인접한 터널의 변형에 영향을 미쳤으며, 터널에서 가장 가까운 측벽에 위치한 버팀대를 제거하였을 때 흙막이벽체 변형 및 터널변형이 가장 크게 나타났다. 터널의 위치에 따른 평균 전이토압은 터널 심도가 0.65D에서 2.65D로 깊어짐에 따라 평균 25.6% 증가하였으며, 흙막이벽체와 터널과의 이격거리가 0.5D에서 1.0D로 증가함에 따라 전이토압이 평균 16% 증가하였다. 버팀대 제거에 따른 흙막이벽체의 수평변위는 제거되는 버팀대 부근에 집중되는 경향을 보였으며 버팀대 제거위치가 하부로 내려갈수록 수평변위는 비선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 터널 내공변위는 토피고 1.15D, 수평거리 0.5D일 때 최대 내공변위가 발생하였고, 토피고 2.65D, 수평거리 1.0D에서 최소 내공변위가 발생하였다. 가상파괴면이 터널의 중심부를 통과하는 범위인 토피고 1.15~1.65D, 수평거리 0.5D에서 터널의 내공변위가 크게 증가하는 것으로 검토되었으며, 최대 내공변위와 최소 내공변위의 차이는 약 2배 정도 발생하였다.

Seismic vulnerability assessment of confined masonry buildings based on ESDOF

  • Ranjbaran, Fariman;Kiyani, Amir Reza
    • Earthquakes and Structures
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    • 제12권5호
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    • pp.489-499
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    • 2017
  • The effects of past earthquakes have demonstrated the seismic vulnerability of confined masonry structures (CMSs) to earthquakes. The results of experimental analysis indicate that damage to these structures depends on lateral displacement applied to the walls. Seismic evaluation lacks an analytical approach because of the complexity of the behavior of this type of structure; an empirical approach is often used for this purpose. Seismic assessment and risk analysis of CMSs, especially in area have a large number of such buildings is difficult and could be riddled with error. The present study used analytical and numerical models to develop a simplified nonlinear displacement-based approach for seismic assessment of a CMS. The methodology is based on the concept of ESDOF and displacement demand and is compared with displacement capacity at the characteristic period of vibration according to performance level. Displacement demand was identified using the nonlinear displacement spectrum for a specified limit state. This approach is based on a macro model and nonlinear incremental dynamic analysis of a 3D prototype structure taking into account uncertainty of the mechanical properties and results in a simple, precise method for seismic assessment of a CMS. To validate the approach, a case study was considered in the form of an analytical fragility curve which was then compared with the precise method.

다층 변위 맵의 비손실 압축과 렌더링 (Lossless Compression and Rendering of Multiple Layer Displacement Map)

  • 전영재;김해동;조성현
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.171-178
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    • 2009
  • 다층 변위 매핑 기법은 여러 층으로 구성된 변위 맵들을 사용하여 단층의 변위 맵으로 표현할 수 없는 복잡한 형태를 재현할 수 있으며, 영화와 게임 등의 디지털 콘텐츠에서 보다 사실적인 표현을 저비용으로 제공할 수 있다. 하지만 다층 변위 맵 자료 구조의 특성상 표현을 자세히 할수록 여러 층의 변위 맵이 필요해지고 하단부의 변위 맵일수록 변위 정보를 저장하고 있지 않은 공간이 많이 생긴다. 본 논문에서는 저장 공간을 비효율적으로 사용하는 다층 변위맵을 비손실 압축하고 렌더링하는 방법을 제안한다. 제안하는 렌더링 방법은 비손실 압축 변위맵 정보를 사용하기 때문에 원본 변위 맵의 렌더링 결과와 동일한 화질을 보장한다.

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정확한 평면운동 측정을 위한 광 변위센서의 성능분석 (Performance analysis of the optical displacement sensor for accurate in-plane motion measurement)

  • 강훈;이헌석;오진석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.639-646
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    • 2016
  • 본 연구에서는 특수한 상황(미끄러짐 발생 및 회전관성이 부하로 작용하는 경우)에서의 회전 엔코더 기반 측정방법의 단점을 극복하기 위하여 광 변위센서(ADNS-9500)를 사용한 비접촉식 변위 측정방법을 제안하였다. 정확한 변위 측정을 위해 데이터 수집 보드와 랩뷰를 활용하여 실험적으로 광 변위센서의 성능을 분석하였으며, 반복실험을 통해 실험조건(측정방향, 속도, 가속도, 높이, 표면 재질)에 따른 광 변위센서의 성능특성을 파악하였다. 성능실험 결과, 광 변위센서를 사용하여 정확하게 평면운동을 측정하기 위해서는 광 변위센서와 지면(대상 물체의 표면)과의 높이를 2.4 mm-3.2 mm로 일정하게 유지시켜야 하며, 각각의 축 방향, 속도, 표면 재질을 고려하여 민감도를 수정하여 변위 계산식에 적용해야 하는 것을 확인하였다.

냉각 팬의 설계에 의한 유동저항에 관한 연구 (Study on Flow Resistance by the Design of Cooling Fan)

  • 조재웅
    • 한국기계기술학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.41-47
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    • 2011
  • In this study, the structural analysis of cooling fan is combined with 3-D flow analysis by using CFD on fluid domain. The smoothly cooling flow with optimum design of cooling parts is essential at automotive combustion engine. The fan shape is modeled with three kinds of shape by varying the radius of the fan blade. By the results of analysis, the flow at Model I is more uniform than Model II or III. And the displacement at Model I is less than Model II or III. As the flow resistance of cooling fan at Model I decreases more than Model II or III, the efficiency becomes better.