• 제목/요약/키워드: 3D surface model

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유한요소해석을 이용한 공형 압연에서의 표면흠 발생 연구 (A Study of Surface Defect Initiation in Groove Rolling Using Finite Element Analysis)

  • 나두현;허종욱;이영석
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.333-336
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    • 2008
  • The groove rolling is a process that transforms the bloom or billet into a shape with circular section through a series of rolling. Inhibition of surface defect generation in groove rolling is a matter of great importance and therefore many research groups proposed a lot of models to find the location of surface defect initiation. In this study, we propose a model for maximum shear stress ratio over equivalent strain to catch the location of surface defect onset. This model is coupled with element removing method and applied to box groove rolling of POSCO No. 3 Rod Mill. Results show that proposed model in this study can find the location of surface defect initiation during groove rolling when finite element analysis results is compared with experiments. The proposed criterion has been applied successfully to design roll grooves which inhibits the generation of surface defect.

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공형 압연에서의 표면흠 성장 모델링 및 제어 방법 연구 (Modeling and Controlling of Surface Defect Initiation and Growth in Groove Rolling)

  • 나두현;이영석
    • 소성∙가공
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    • 제17권8호
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    • pp.607-612
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    • 2008
  • The groove rolling is a process that transforms the bloom or billet into a shape with circular section through a series of rolling. Inhibition of surface defect generation in groove rolling is a matter of great importance and therefore many research groups proposed a lot of models to find the location of surface defect initiation. In this study, we propose a model for maximum shear stress ratio over equivalent strain to catch the location of surface defect onset. This model is coupled with element removing method and applied to box groove rolling of POSCO No.3 Rod Mill. Results show that proposed model in this study can find the location of surface defect initiation during groove rolling when finite element analysis results is compared with experiments. The proposed criterion has been applied successfully to design roll grooves which inhibit the generation of surface defect.

Influence of tilt and surface roughness on the outflow wind field of an impinging jet

  • Mason, M.S.;Wood, G.S.;Fletcher, D.F.
    • Wind and Structures
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    • 제12권3호
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    • pp.179-204
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    • 2009
  • A physical and numerical steady flow impinging jet has been used to simulate the bulk characteristics of a downburst-like wind field. The influence of downdraft tilt and surface roughness on the ensuing wall jet flow has been investigated. It was found that a simulated downdraft impinging the surface at a non-normal angle has the potential for causing larger structural loads than the normal impingement case. It was also found that for the current impinging jet simulations, surface roughness played a minor role in determining the storm maximum wind structure, but this influence increased as the wall jet diverged. However, through comparison with previous research it was found that the influence of surface roughness is Reynolds number dependent and therefore may differ from that reported herein for full-scale downburst cases. Using the current experimental results an empirical model has been developed for laboratory-scale impinging jet velocity structure that includes the influence of both jet tilt and surface roughness.

VLM-Slicer에서 절단 경로 생성을 위한 측면 형상 복원 (Surface Reconstruction for Cutting Path Generation on VLM-Slicer)

  • 이상호;안동규;양동열
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권7호
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    • pp.71-79
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    • 2002
  • A new rapid prototyping process, Variable Lamination Manufacturing using a 4-axis-controlled hotwire cutter and expandable polystyrene foam sheet as a laminating material of the part (VLM-S), has been developed to reduce building time and to improve the surface finish of parts. The objective of this study is to reconstruct the surface of the original 3D CAD model in order to generate mid-slice data using the advancing front technique. The generation of 3D layers by a 4 axis-controlled hot-wire cutter requires a completely different procedure to generate toolpath data unlike the conventional RP CAD systems. The cutting path data for VLM-S are created by VLM-Slicer, which is a special CAD/CAM software with automatic generation of 3D toolpath. For the conventional sheet type system like LOM, the STL file would be sliced into 2D data only. However, because of using the thick layers and a sloping edge with the firstorder approximation between the top and bottom layers, VLM-Slicer requires surface reconstruction, mid-slice, and the toolpath data generation as well as 2D slicing. Surface reconstruction demands the connection between the two neighboring cross-sectional contours using the triangular facets. VLM-S employs thick layers with finite thickness, so that surface reconstruction is necessary to obtain a sloping angle of a side surface and the point data at a half of the sheet thickness. In the process of the toolpath data generation the surface reconstruction algorithm is expected to minimize the error between the ruled surface and the original parts..

투영 등위 집합을 이용한 다면체 모델의 부분 매개 변수화 (Local Parameterization of Polygonal Models Using Projection Level Set)

  • 이연주;차득현;장병준;임인성
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제34권12호
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    • pp.641-655
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    • 2007
  • 컴퓨터 그래픽스를 비롯한 여러 응용 분야에서 3차원 다면체 모델에 대한 매개 변수화(parameterization) 기법이 중요하게 연구되어왔다. 매개 변수화에 대한 연구는 주로 3차원 다면체 모델을 2차원 평면으로 매핑 시켜주는 문제를 고려하는데, 이러한 매핑 과정에서 종종 다각형의 세밀한 형태를 제대로 표현하지 못하거나, 텍스처 매핑 등의 기법을 적용할 때 일부 왜곡이 발생하는 문제가 발생하고는 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 여러 가지 왜곡 처리 방법이 연구되었지만, 3차원 물체의 임의 영역에 대한 사각형 형태의 부분 매개 변수화(local parameterization)를 수행하기에는 종종 한계점을 가지고 있었다. 본 논문에서는 투영 등위 집합이라고 하는 수학적 도구를 사용하여 3차원 다면체 모델의 특정 지역을 효과적으로 매개 변수화 해주는 기법을 제안한다. 이 방법에서는 사용자가 지정한 임의의 영역에 대해 등간격의 곡선을 생성한 후, 이를 이용하여 사각형 형태의 영역에 대한 부분 매개 변수화 정보를 추출하는 방식을 취한다. 본 논문에서는 새로운 부분 매개 변수화 기법에 대하여 자세히 설명한 후 실험 결과를 기술하도록 한다.

선체진동신호를 이용한 3차원 수중방사소음 패턴 산출에 대한 수치해석 연구 (A Numerical Analysis Study on the Estimation of the 3D Underwater Radiated Noise Pattern using the Hull Vibration Signals)

  • 이종주;강명환;한승진;배수룡;김재호;정우진
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제24권10호
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    • pp.770-779
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    • 2014
  • In this study, a numerical estimation method for 3D underwater radiated noise pattern using hull vibration and total acoustic power of the vibrating structure in the far-field is proposed. The underwater radiated noise pattern is known to be predicted using the vibration signals and radiation efficiency of each surface patch. But it is very difficult to know radiation efficiency of each surface patch which is one of important factors to calculate the 3D underwater radiated noise pattern. Instead of using radiation efficiency of each patch, the underwater radiated noise level is modified with the total acoustic power of the vibrating structure. The suggested estimation method for underwater radiated noise pattern is discussed with numerical model.

파일 및 병렬 처리를 이용한 표면 객체의 복셀화 방안 (The Voxelization of Surface Objects using File handling and Parallel Processing)

  • 이수열;안은영
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.113-119
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    • 2015
  • This paper suggests an efficient method for making the high resolution volexlized model from a polygonal surface object. A distinctive strength of the method is that a surface model, however complex one, can be transformed and formed an absolute voxelized solid model in a various resolution. It caused by producing a voxel by integrating the informations for the candidated voxels separately detected in each 3D-axial direction. This method reduces memory complexity by storing the information of voxels that is produced during the 2-phase volxelization(surface and inner voxelization) of a surface object in a binary file. For the computational efficiency, a parallel process using multi-threads is applied in the process of the inner voxelization, it also takes advantage of time complexity.

오픈소스 소프트웨어를 활용한 고고 유물의 디지털 실측 연구 (A Study on the Digital Drawing of Archaeological Relics Using Open-Source Software)

  • 이호선;안형기
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제57권1호
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    • pp.82-108
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    • 2024
  • 고고 자료의 기록방식이 아날로그 기록에서 디지털로 전환되면서 3D 스캐닝 기술의 도입은 본격화되었다. 현재 3D스캔과 사진측량을 이용한 고고 자료의 디지털 기록에 대한 연구와 도입은 지속적으로 이루어지고 있다. 하지만 비용, 인력 문제 등으로 인해 대부분의 매장문화재 기관에서는 적극적인 디지털 기술의 도입을 주저하고 있다. 본고는 3D 스캔 방식 중 효율성이 가장 높다고 평가되는 사진측량 기술을 이용하여 오픈소스 소프트웨어를 활용한 유물의 디지털 실측 방법을 제시하고자 한다. 유물의 디지털 실측 절차는 크게 3D 모델 획득, 3D 모델 편집 및 입단면도 제작, 전자도면 작성의 세 단계로 이루어진다. 디지털 기술 적용의 접근성을 살펴보기 위해 전 과정은 오픈소스 소프트웨어만을 이용하였다. 연구 결과 정량적 평가에서 실제 유물과 3D 모델의 수치 데이터 간 계측의 편차가 크지 않았다. 또한, 오픈소스 소프트웨어와 상용 소프트웨어 간 정량적 품질 비교분석 결과 유사도가 높았다. 다만 데이터 처리시간은 상용 소프트웨어의 성능이 우위에 있었다. 이는 지속적인 알고리즘 개선으로 인한 연산속도 향상의 결과로 판단된다. 정성적 평가에서는 메시 및 텍스처 품질의 차이가 일부 발생하였다. 오픈소스 소프트웨어로 생성된 3D 모델은 메시표면에 노이즈가 다수 발생하거나 메시의 표면이 부드럽지 않고 유물의 제작흔, 문양의 표현을 확인하기 어려웠다. 하지만 일부 프로그램에서 정량적·정성적 평가에서 상용 소프트웨어에 견줄 만한 품질을 획득할 수 있었다. 3D 모델 편집을 위한 오픈소스 소프트웨어에서는 사진실측 결과물의 후처리, 정합, 병합뿐만 아니라 유물 실측에 필요한 스케일 조정, 입단면도 제작 및 이미지 렌더링까지 가능하였다. 이후 오픈소스 캐드 프로그램에서 트레이싱하여 최종 도면을 완성하였다. 고고학 연구에서 사진실측의 적용은 발굴과정부터 보고서 작성 그리고 3D 모델 데이터의 수치정보를 이용한 연구 등 활용 가능성이 매우 높다. 컴퓨터 비전의 획기적인 발전으로 오픈소스 소프트웨어의 종류도 다양해졌고 성능도 상당부분 개선된 것으로 확인되었다. 누구나 쉽게 디지털 기술의 적용이 가능한 현재 고고 자료의 3D 모델 데이터의 획득은 문화유산의 보존과 연구 활성화를 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

위성원격탐사를 활용한 해양표면 바람장 자료 분석 (Analyses on the sea surface wind field data by satellite remote sensing)

  • 윤홍주
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.149-157
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    • 2008
  • SAR의 마이크로파를 이용하면 악기상환경 및 주야간에도 해양의 관측이 가능하다. SAR의 해양표면에 대한 영상은 표면바람장과 관련된 대기 현상에 관한 많은 정보를 가지고 있다. SAR로부터 추출되는 풍속의 정보는 다양하게 이용된다. SAR 영상으로부터 해상풍을 산출하기 위해서는 바람산출모델에 SAR 영상으로부터 추출한 풍향 자료와 후방산란계수 값을 입력하여 풍속을 산출한다. 이 때 풍속은 CMOD5 모델에 풍향의 값을 적용하여 추할 수 있다. CMOD5 모델에 사용할 Azimuth angle 값은 SAR 자료로부터 구해지는 Look angle 값에 $90^{\circ}$를 더 함으로써 구해진다. SAR 영상으로부터 구한 파향 스펙트럼 은 항상 파향에 있어서 $180^{\circ}$의 상반된 두 정점을 보여주는데 이는 영상에 적용한 2차원 FPT의 결과이다. 파향에 있어서의 이러한 모호성은 육지의 위치라든지, 바람의 방향 혹은 수치모델 결과 등을 이용하여 결정하여야 한다. 이러한 2D-FFT를 통해 구해진 풍향은 실측자료와 $3^{\circ}{\sim}7^{\circ}$ 정도의 차이를 나타내고 있다. CMOD5 모델을 통해 얻어진 풍속의 값은 각각 실측자료와 2m/s 이하의 유사한 값들을 나타냈다.

Minimizing the extra-oral time in autogeneous tooth transplantation: use of computer-aided rapid prototyping (CARP) as a duplicate model tooth

  • Lee, Seung-Jong;Kim, Eui-Seong
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제37권3호
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    • pp.136-141
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    • 2012
  • Objectives: The maintenance of the healthy periodontal ligament cells of the root surface of donor tooth and intimate surface contact between the donor tooth and the recipient bone are the key factors for successful tooth transplantation. In order to achieve these purposes, a duplicated donor tooth model can be utilized to reduce the extra-oral time using the computer-aided rapid prototyping (CARP) technique. Materials and Methods: Briefly, a three-dimensional digital imaging and communication in medicine (DICOM) image with the real dimensions of the donor tooth was obtained from a computed tomography (CT), and a life-sized resin tooth model was fabricated. Dimensional errors between real tooth, 3D CT image model and CARP model were calculated. And extra-oral time was recorded during the autotransplantation of the teeth. Results: The average extra-oral time was 7 min 25 sec with the range of immediate to 25 min in cases which extra-oral root canal treatments were not performed while it was 9 min 15 sec when extra-oral root canal treatments were performed. The average radiographic distance between the root surface and the alveolar bone was 1.17 mm and 1.35 mm at mesial cervix and apex; they were 0.98 mm and 1.26 mm at the distal cervix and apex. When the dimensional errors between real tooth, 3D CT image model and CARP model were measured in cadavers, the average of absolute error was 0.291 mm between real teeth and CARP model. Conclusions: These data indicate that CARP may be of value in minimizing the extra-oral time and the gap between the donor tooth and the recipient alveolar bone in tooth transplantation.