• 제목/요약/키워드: 3D block analysis

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Temperature Analysis of Nozzle in a FDM Type 3D Printer Through Computer Simulation and Experiment

  • Park, Jung Hyun;Lyu, Min-Young;Kwon, Soon Yong;Roh, Hyung Jin;Koo, Myung Sool;Cho, Sung Hwan
    • Elastomers and Composites
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    • 제51권4호
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    • pp.301-307
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    • 2016
  • Additive manufacturing (AM), so called 3D Printing is a new manufacturing process and is getting attraction from many industries. There are several methods of 3D printing. Among them fused deposition modeling (FDM) type is most widely used by reason of cheap maintenance, easy operation and variety of polymeric materials. Articles manufactured by 3D printing have weak deposition strength compared with conventionally manufactured products. Deposition strength of FDM type 3D printed article is highly dependent of deposition temperature. Subsequently the nozzle temperature in the FDM type 3D printing is very important and it is controlled by heat source in the 3D printer. Nozzle is connected with heat block and barrel, and heat block contains heat source. Nozzle becomes hot through heat conduction from heat source. Nozzle temperature has been predicted for various thermal boundary conditions by computer simulation and compared with experimental measurement. Nozzle temperature highly depends upon thermal conductivities of heat block and nozzle. Simulation results are good agreement with experiment.

흉부 CT영상에서 계층적 삼차원 블록 분석을 이용한 폐결절 검출 (Pulmonary Nodule Detection based on Hierarchical 3D Block Analysis in Chest CT scans)

  • 최욱진;최태선
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.13-19
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    • 2012
  • 본 논문에서는 계층적 삼차원 블록 영상분석을 이용한 폐결절 자동 검출 방법을 제안한다. 제안하는 블록 기반 폐 영상 분석 방법은 크게 두 부분으로 나눌 수 있다. 첫 번째는 블록을 분할하고 분석하고자 하는 대상 블록을 선택하는 과정이며 두 번째는 선택된 분석 대상 블록을 분석하는 과정이다. 첫 번째 과정을 통하여 선택된 분석대상 블록들은 다음 단계인 분석과정을 통해 결절과 비결절로 분리될 수 있다. 분석대상 블록의 중심에 있는 object에서 분석을 위한 형태 특징을 추출 하고, 추출된 형태 특징 값을 Support Vector Machine을 이용하여 결절과 비 결절로 분리한다.

클래드 판재를 사용한 3D 프린터 히팅 블록 개발 (Development of 3D printer heating block using clad plate material)

  • 원대희
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.199-205
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    • 2017
  • 이 연구에서는 3D 프린터 히팅 블록의 발열로 인해 가이드로 열이 전달되어 필라멘트가 녹는 문제점을 개선하기 위해 설계 해석과 폭발압접을 융합한 방법으로 클래드 판재를 만들었다. 클래드 판재에 대한 전단 강도시험을 하였으며, 히팅 블록으로 가공한 다음 열 해석, 열전도도, 열화상 측정 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 구리와 타이타늄 클래드 판재로 만든 히팅 블록에 대하여 3D 모델링 열 해석 한 결과 필라멘트 가이드 부위의 표면온도가 히팅 블록 표면온도 보다 낮은 온도가 예측되었다. 구리와 타이타늄 클래드 판재로 만든 다음 전단 강도를 측정한 결과 평균 195.6MPa 값을 얻었다. 구리와 타이타늄 클래드 판재로 만든 히팅 블록에 대하여 열전도도를 3회 측정한 결과 평균 $62.52W/m{\cdot}K$값을 나타내었다. 구리와 타이타늄 클래드 판재로 만든 히팅 블록에 대하여 열화상 카메라로 표면 온도를 측정한 결과 최대 $107.3^{\circ}C$ 측정되었으며, 필라멘트 가이드 부근에서는 $183.2^{\circ}C$ 측정되었다. 기존 필라멘트의 부위의 온도 보다 $89^{\circ}C$ 낮은 온도 분포를 보였다.

Design of initial support required for excavation of underground cavern and shaft from numerical analysis

  • Oh, Joung;Moon, Taehyun;Canbulat, Ismet;Moon, Joon-Shik
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제17권6호
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    • pp.573-581
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    • 2019
  • Excavation of underground cavern and shaft was proposed for the construction of a ventilation facility in an urban area. A shaft connects the street-level air plenum to an underground cavern, which extends down approximately 46 m below the street surface. At the project site, the rock mass was relatively strong and well-defined joint sets were present. A kinematic block stability analysis was first performed to estimate the required reinforcement system. Then a 3-D discontinuum numerical analysis was conducted to evaluate the capacity of the initial support and the overall stability of the required excavation, followed by a 3-D continuum numerical analysis to complement the calculated result. This paper illustrates the application of detailed numerical analyses to the design of the required initial support system for the stability of underground hard rock mining at a relatively shallow depth.

Three-dimensional cone beam computed tomography analysis of temporomandibular joint response to the Twin-block functional appliance

  • Jiang, Yuan-yuan;Sun, Lian;Wang, Hua;Zhao, Chun-yang;Zhang, Wei-Bing
    • 대한치과교정학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.86-97
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    • 2020
  • Objective: To propose a three-dimensional (3D) method for evaluating temporomandibular joint (TMJ) changes during Twin-block treatment. Methods: Seventeen patients with Class II division 1 malocclusion treated using Twin-block and nine untreated patients with a similar malocclusion were included in this research. We collected their cone beam computed tomography (CBCT) data from before and 8 months after treatment. Segmentations were constructed using ITK-SNAP. Condylar volume and superficial area were measured using 3D Slicer. The 3D landmarks were identified on CBCT images by using Dolphin software to assess the condylar positional relationship. 3D models of the mandible and glenoid fossa of the patients were constructed and registered via voxel-based superimposition using 3D Slicer. Thereafter, skeletal changes could be visualized using 3DMeshMetric in any direction of the superimposition on a color-coded map. All the superimpositions were measured using the same scale on the distance color-coded map, in which red color represents overgrowth and blue color represents resorption. Results: Significant differences were observed in condylar volume, superficial area, and condylar position in both groups after 8 months. Compared with the control group (CG), the Twin-block group exhibited more obvious condyle-fossa modifications and joint positional changes. Moreover, on the color-coded map, more obvious condyle-fossa modifications could be observed in the posterior and superior directions in the Twin-block group than in the CG. Conclusions: We successfully established a 3D method for measuring and evaluating TMJ changes caused by Twin-block treatment. The treatment produced a larger condylar size and caused condylar positional changes.

PS-Block 구조를 사용한 PS-Block Timing Model의 설계 및 구현 (Design and Implementation of PS-Block Timing Model Using PS-Block Structue)

  • 김윤관;신원;장천현;김태완
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제13D권3호
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    • pp.399-404
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    • 2006
  • 실시간 시스템은 소형 임베디드 시스템부터 대형 분산 시스템까지 다양한 시스템에서 사용되고 있다. 이러한 실시간 시스템은 시간적 정확성을 갖기 때문에 프로그램을 개발할 때 시간적 특성을 지키기 위한 노력이 필요하다. 실시간 시스템에 대한 연구 결과로서 제안된 TMO 모델은 실시간 개념에 따른 다양한 시간 처리 기능을 지원하고, 개발자가 정의한 응답시간을 보장한다. 따라서 개발자는 응답시간을 정의하고, 그 정확성을 확인하기 위한 기준점이 필요하다. 이를 위해 TMO 정적 분석 도구의 기반 구조로서 개선된 PS-Block을 설계하였다. 기존의 PS-Block은 블록을 중복 생성하는 구성 정책으로 부하가 생기는 문제점이 발생한다. 이에 본 논문에서는 블록의 중복으로 인한 부하문제를 개선하고, 탐색을 위한 베이스 클래스를 정의하여 PS-Block Timing Model을 구현하였다. 개선된 PS-Block 구조를 사용한 PS-Block Timing Model은 프로그램을 PS-Block 구성 정책에 따라 실행시간을 분석할 수 있는 기반을 제공하고 시간 정보 결정의 기준을 제공한다. 이를 통해 실시간 메소드의 적시성을 쉽게 확인하여 신뢰성을 향상시키고, 개발 기간을 단축할 수 있다.

적층 쉘 요소를 이용한 용접 열탄소성 해석 (The Thermal Elasto-plastic Analysis Using Layered Shell Element)

  • 송하철;염재선;장창두
    • 동력기계공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.220-224
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    • 2005
  • The thermal elasto-plastic analysis for the prediction of welding distortion of a 3 dimensional large-scaled ship structure is a very time-consuming work since the analysis is a nonlinear problem, and a lot of finite elements are needed to simulate the large ship hull block. Generally, 3-D finite elements have been used in the 3-D welding distortion problem to assess precisely the temperature gradient through the thickness direction of the welding plate. As a result of the adoption of 3-D element, degrees of freedom are rapidly increased in the problem to be solved. In this study, to improve the time efficiency of welding thermal elasto-plastic analysis, a layered shell element was proposed to simulate 3-D temperature gradient, and the results were compared with the experiment. The experiments were carried out for the type of bead-on-plate welding, and we found the measured data have a good agreement with the FEA results.

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3차원 수치모델을 활용한 호안 블록 형상에 따른 하도 내 유속 분석 (Analysis of Flow Velocity in the Channel according to the Type of Revetments Blocks Using 3D Numerical Model)

  • 김동현;양수현;주성식;이승오
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.9-18
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    • 2023
  • 기후변화는 외수침수와 연관이 있는 하천제방 안전성에도 영향을 미친다. 제방의 안전성을 높이기 위해 비탈면 보강에 대한 연구가 활발히 수행되어왔다. 특히 최근에는 순환자원을 재활용하여 호안블록을 제작하는 기술 등이 개발되고 있다. 그러나 호안블록의 재료적인 측면의 연구와 더불어 블록 형상에 의해 제외지의 흐름특성에 미치는 영향을 분석하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 호안블록의 형상에 따라 호안면의 유속 등 수리학적 특성의 영향을 3차원 수치모의를 통해 수행하였다. 호안 블록 형상은 3가지 형상을 제안하였고, 이상적인 하천 수로에 블록을 설치하여 수치해석을 수행하였다. 3차원 수치해석은 FLOW-3D를 사용하였고, 호안블록의 형상에 따른 최대유속, 호안부의 바닥유속, 최대 전단응력의 변화를 분석하였다. 그 결과, 자연석형 식생블록인 블록 A가 요철의 크기와 규모가 불규칙하여 호안에 연결하여 설치할 경우 호안 블록 B, C보다 호안 설치구간의 유속변화가 가장 큰 것으로 분석되었다. 향후 하천의 지형적 특성을 고려한다면 현장적용성을 고려한 호안블록 설계를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

엔진 연비 향상을 위한 오일펌프 사이즈/형상 최적화 (Size and Shape Optimization of the Oil Pump for Fuel Consuming Reduction)

  • 조석현;남경우
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.22-28
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    • 2008
  • Generally block imbedded type oil pump is adopted to make a small engine. In this paper 1D/3D numerical simulations were conducted to reduce energy consumption of the block imbedded type oil pump. At each stage of engine development we have estimated the oil flow rate and pressure to optimize oil pump sizes by using the 1D system analysis and then accomplished 3D CFD(Computational Fluid Dynamics) simulations to optimize oil pump shapes including inlet/outlet port. As a result, the energy consumption of oil pump has been reduced to nearly 27% and the engine fuel consumption to $1{\sim}1.5%$.

연료전지용 양이온 전도성이 증가된 디페닐 단위를 갖는 블록공중합체 혼성막 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Hybrid Membrane for Block Copolymer Containing Diphenyl Unit Increasing Cationic Conductivity for Fuel Cells)

  • 김애란
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권5호
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    • pp.465-470
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    • 2017
  • Sulfonated fluorinated block copolymers having diphenyl units were mixed with the sulfonated cationic conductive polymers at an optimum mixing ratio to form hybrid membranes for fuel cells and their characteristics were studied. 2D and 3D AFM topology analysis confirmed that the number of hydrophilic units in the hybrid membrane was improved. Through the FE-SEM, the microstructure of the hybrid membrane implied hydrogen bonding and pi-pi interactions, and EDAX confirmed carbon, oxygen, sulfur, and fluorine. The thermogravimetric analysis showed that the hybrid membrane was thermally stable and the hydrophilicity of the hybrid membrane was increased by the contact angle of water droplets. As a result, it was confirmed that the cation conductivity increased by a factor of 1.8 times as the number of acidic domains in the hybrid film increased.