• Computers and Concrete
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• 제22권2호
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• pp.167-182
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• 2018

The modeling of loss of bond between reinforcing bars (rebars) and concrete due to corrosion is useful in studying the behavior and prediction of residual load bearing capacity of corroded reinforced concrete (RC) members. In the present work, first the possibility of using different methods to simulate the rebars-concrete bonding, which is used in three-dimensional (3D) finite element (FE) modeling of corroded RC beams, was explored. The cohesive surface interaction method was found to be most suitable for simulating the bond between rebars and concrete. Secondly, using the cohesive surface interaction approach, the 3D FE modeling of the behavior of non-corroded and corroded RC beams was carried out in an ABAQUS environment. Experimental data, reported in literature, were used to validate the models. Then using the developed models, a parametric study was conducted to examine the effects of some parameters, such as degree and location of the corrosion, on the behavior and residual capacity of the corroded beams. The results obtained from the parametric analysis using the developed model showed that corrosion in top compression rebars has very small effect on the flexural behaviors of beams with small flexural reinforcement ratio that is less than the maximum ratio specified in ACI-318-14 (singly RC beam). In addition, the reduction of steel yield strength in tension reinforcement due to corrosion is the main source of reducing the load bearing capacity of corroded RC beams. The most critical corrosion-induced damage is the complete loss of bond between rebars and the concrete as it causes sudden failure and the beam acts as un-reinforced beam.

• Advances in concrete construction
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• 제13권1호
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• pp.45-69
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• 2022

This paper investigates the shear behavior of reinforced concrete haunched beams (RCHBs) without stirrups. The research objective is to study the effectiveness of the ideal steel fiber (SF) ratio, which is used to resist shear strength, besides the influence of main steel reinforcement, compressive strength, and inclination angles of the haunched beam. The modeling and analysis were carried out by Finite Element Method (FE) based on a software package, called Atena-GiD 3D. The program of this study comprises two-part. One of them consists of nine results of experimental SF RCHBs which are used to identify the accuracy of FE models. The other part comprises 81 FE models, which are divided into three groups. Each group differed from another group by the area of main steel reinforcement (A_s) which are 226, 339, and 509 mm². The other parameters which are considered in each group in the same quantities to study the effectiveness of them, were steel fiber volumetric ratios (0.0, 0.5, and 1.0)%, compressive strength (20.0, 40.0, 60.0) MPa, and the inclination angle of haunched beam (0.0°, 10.0°, and 15.0°). Moreover, the parametric analysis was carried out on SF RCHBs to clarify the effectiveness of each parameter on the mechanical behavior of SF RCHBs. The results show that the correlation coefficient (R²) between shear load capacities of FE proposed models and shear load capacities of experimental SF RCHBs is 0.9793, while the effective inclination angle of the haunched beam is 10° which contributes to resisting shear strength, besides the ideal ratio of steel fibers is 1% when the compressive strength of SF RCHBs is more than 20 MPa.

• 동력기계공학회지
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• 제13권5호
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• pp.46-51
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• 2009

Recently, the shock resistance and dynamic characteristics of hard disk drives have become more important due to their highly increased storage density and miniaturization. In this study, we have developed an ANSYS/Mechanical/LS-DYNA based HDD vibration/shock simulation tool for design engineers. This simulation tool using ANSYS APDL can produce a parametric finite element modeling of HDD automatically and has GUI-based applications using the script program language Tcl/Tk. In the present tool, we adopt the reliable methodology of vibration/shock simulation, which is experimentally verified. It is expected that this simulation tool can make the repetitive computational efforts for the shock-proof design of HDD drastically reduced.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.1-11
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• 2022

선형 스키닝 기반 3D 인체 생성 모델 SMPL (Skinned Multi-Person Linear Model)은 1990년대 미국 거주 미국인들 3천 8백여명을 대상으로 만들어진 3D 신체 데이터베이스인 CEASAR 로부터 최적화 기법을 통해 만들어진 가장 널리 쓰이는 통계적인 3D 모델이다. 본 연구는 한국인 체형의 통계적 특성을 보다 정확히 표현하는 SMPL기반의 한국인 체형 3D 모델을 제안한다. 이를 위해 우리는 한국인 여성 2천7백여명의 신체 각 부위의 실측 데이터에 기존 3D SMPL 모델을 피팅하는 비선형 최적화 알고리즘을 개발한다. 이를 사용하여 한국인 3D 신체 데이터베이스를 구축하고, 주성분 분석 방법으로 한국인 체형 기반 매개화된 3D 모델을 개발한다. 본 연구를 통해 제안하는 한국인의 체형적 특징을 가진 블렌드쉐입과 새로운 체형 파라미터는 기존 모델이 표현하는 체형에 비해 한국인 체형 데이터 특성을 잘 반영함을 확인하였다. 뿐만 아니라, 우리의 모델은 SMPL에 비해 신체 실측 데이터에 대한 피팅 정확도를 개선함을 확인하였다. 제안된 모델은 향후 아바타 생성이나 인체 형상 측정 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.

• 교육시설 논문지
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• 제20권5호
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• pp.11-18
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• 2013

This study has revisited the definition and characteristics of BIM to contribute to the better understanding of this concept. For the successful application of BIM in architectural design field, it should start with public buildings like schools which can be standardized. Since a number of conditions of school design appear to suit the schematic design phase for BIM application more than do other types of building design, the viability of BIM was examined by applying parametric modeling(one of BIM's basic characteristics) to mass study in schematic design phase for the configuration of schools that adopt the variation type of subject classroom design of the $7^{th}$ National Educational Curriculum. In addition, this modeling technique was used with software of Rhino 3D and Grasshopper, which will have a linkage to environmental analysis in near future. Finally, it can be expected that the work efficiency will be maximized if BIM is going to be applied in the early design stage instead of the end stage.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.331-338
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• 2020

본 논문에서는 열린 셀 구조의 3차원 마이크로 엮임 재료에 대해서 다양한 전산 시뮬레이션을 수행하고 재료의 특성을 수치적으로 분석하였다. 엮임 재료에 대한 수치 해석의 정확도를 높이기 위해서 각 축 방향별 와이어 사이의 간격을 6개의 변수로 매개화 하였으며, 기존의 정육면체 대신에 사면체의 요소로 바꾸어 엮임 재료의 기하학적 형상을 더 사실적으로 구현하였다. 개선된 수치모델에 대해서 상용 프로그램을 이용해 기계적, 열역학적, 유체역학적 해석을 수행하였으며, 그 정확도를 검증하기 위해서 기존의 실험 결과와 비교하였다. 또한 x 및 y 방향으로 와이어 간격을 변화시켜 가며, 3차원 엮임 재료의 여러 물성치에 대한 파라메트릭 테스트를 수행하였으며, 물성치의 변화 경향 및 민감도를 살펴보았다. 이를 통해서 3차원 엮임 재료의 물성치 사이의 상관관계를 애슈비 차트와 함께 살펴보았으며, 기존의 벌크 형태의 금속 재료와는 다른 재료 특성들로 인해 그 활용도가 높을 것으로 기대한다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.8-18
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• 2019

Precast concrete manufacturing has proved economies of scale through the repetitive production by means of standardization, automation, and prefabrication. Advanced digital design and fabrication technologies can empower its benefits by enabling mass customization in the building design and construction. This study analyzed five case studies in terms of 1) design intent and background, 2) module development and facade construction, 3) integrated process among project stakeholder. This article has attempted to establish the following three points in conclusion: 1) Form generating digital design tools such as Rhino, CATIA, Generative Component, and Digital Project were implemented to produce parametric surface pattern and rationalization to maximize existing precast manufacturing benefits. Also, BIM program has been used to promote coordination and communication among engineering consultants and contractors, 2) In addition to traditional precast concrete materials, GFRC, RFP, brick cladding precast and 3D printed mould have been introduced to reduce the weight and cost and to comply the code from the zoning, seismic, and fireproof requirements, 3) Design-assist contract, design-assist financial support, and co-location measures have been introduced to facilitate collaboration between architect, fabricator, and contractor from the beginning of the project.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.247-252
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• 2008

최근 전세계적으로 3차원 객체 모델(3D Object Model)을 활용하여 건설 프로젝트의 생애주기 동안 참여주체들이 효과적으로 정보를 공유하고 관리할 수 있도록 하는 가상건설시스템의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이 논문에서는 가상 공간에서 토목구조물의 해석 및 설계를 위하여 반드시 필요한 구조물의 3차원 객체모델과 구조해석 시스템과의 인터페이스 설계를 다루었다. 3D 객체모델 생성에 필요한 인관 매개변수모델링 기법과 구조물의 구조해석에 필요한 다양한 변수를 고려할 수 있는 제품계층구조(product breakdown structure, PBS) 구축 방안을 제시하였다. PBS 구성시 3D 객체 모델 정보로부터 구조 해석에 필요한 속성 정보만을 추출하여 해석 프로그램에 적용이 가능하게 하였으며, 협업작업에 의해 결정되는 여러 수치를 다시 객체정보로 추가 작업 없이 전달하여 3D 객체 모델과 연동되어 변화될 수 있는 인터페이스 프로그램 설계 방안을 제안하였다. 향후 이 연구의 결과를 기반으로 개발된 3D 객체모델과 구조해석 시스템의 인터페이스 프로그램이 가상건설 시스템 구현에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제5권3호
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• pp.176-179
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• 2004

효율적인 물체인식을 위해서는 물체의 형상특징을 직선적으로 기술할 수 있는 체적소 기반 물체 표현 방법이 필요하다. 본 논문에서는 몇 개의 계수를 가지고 3차원 정보를 효과적으로 표현할 수 있는 superquadric을 이용하여 기본적인 3차원 물체를 모델링 한다. 그리고 보다 복잡하고 정교한 물체의 표현을 위해서 변형된 superquadric을 함에 이용한다. 이렇게 만들어진 개개의 3차원 모델에 z-buffer 알고리즘을 적용하여 하나의 완전한 3차원 물체로 표현하는 방법을 제시하고 실험을 통해 그 유용성을 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.632-637
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• 2019

해양 플랜트 전장생산설계의 케이블 트레이 설계는 구조 부재 및 각종 의장 장비들과 간섭없이 케이블이 설치될 수 있도록 3D 모델링하여 원활하게 최적 배치하는 작업으로, 대부분 PDMS(Plant design management system)를 이용하여 수행되고 있다. PDMS는 해양 플랜트 생산설계 전용 3D CAD 시스템으로 국내 조선소와 관련 설계협력업체에서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 PDMS 기반 해양 플랜트 케이블 트레이 설계 지원 PML(Programmable macro language)을 개발하여, 기존 방법 대비 업무 효율성을 검토하였다. 개발된 케이블 트레이 설계 PML은 전장 템프릿 라이브러리를 이용하여 완전히 파라메트릭 설계가 가능하도록 함으로써 설계 변경으로 인한 빈번한 수정 작업에 신속히 대응할 있도록 하였고, 축적된 설계 경험를 반영하여 반복되는 작업 피로를 최소화할 수 있도록 하였다. 그리고 개발된 시스템을 해양 플랜트 구조 모듈에 적용하여 기존 방법 대비 약 50% 이상의 작업 효율성 향상이 예상됨을 확인하였다.