• 제목/요약/키워드: 3D surface model

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Meso-scale based parameter identification for 3D concrete plasticity model

  • Suljevic, Samir;Ibrahimbegovic, Adnan;Karavelic, Emir;Dolarevic, Samir
    • Coupled systems mechanics
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    • 제11권1호
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    • pp.55-78
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    • 2022
  • The main aim of this paper is the identification of the model parameters for the constitutive model of concrete and concrete-like materials capable of representing full set of 3D failure mechanisms under various stress states. Identification procedure is performed taking into account multi-scale character of concrete as a structural material. In that sense, macro-scale model is used as a model on which the identification procedure is based, while multi-scale model which assume strong coupling between coarse and fine scale is used for numerical simulation of experimental results. Since concrete possess a few clearly distinguished phases in process of deformation until failure, macro-scale model contains practically all important ingredients to include both bulk dissipation and surface dissipation. On the other side, multi-scale model consisted of an assembly micro-scale elements perfectly fitted into macro-scale elements domain describes localized failure through the implementation of embedded strong discontinuity. This corresponds to surface dissipation in macro-scale model which is described by practically the same approach. Identification procedure is divided into three completely separate stages to utilize the fact that all material parameters of macro-scale model have clear physical interpretation. In this way, computational cost is significantly reduced as solving three simpler identification steps in a batch form is much more efficient than the dealing with the full-scale problem. Since complexity of identification procedure primarily depends on the choice of either experimental or numerical setup, several numerical examples capable of representing both homogeneous and heterogeneous stress state are performed to illustrate performance of the proposed methodology.

3D Laser Scanning을 이용한 댐체의 안정성 검토 (A Examination on Stability of Dam using 3D Laser Scanning System)

  • 이재원;손호웅;윤부열
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2007년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.451-454
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    • 2007
  • There is an inseparable relation between human race and engineering work. As world developed into highly industrialized society, a diversity of large structures is being built up correspondently to limited topographical circumstance. Though large structures are national establishments which provide us with convenience of life, there are some disastrous possibilities which were never predicted such as ground subsidence and degradation. It is very difficult to analyze the volume of total metamorphosis with the relative displacement measurement system which is now used and it is impossible to know whether there is structural metamorphosis within a permissible range of design or not. In this research with an object of 13-year-old earthen dam, through generating point-cloud which has 3D spatial coordinates(x, y, z) of this dam by means of 3D Laser Scanning, we can get real configuration data of slanting surface of this dam with this method of getting a number of 3D spatial coordinates(x, y, z). It gives 3D spatial model to us and we can get various information of this dam such as the distance of slanting surface of dam, dimensions and cubic volume. It can be made full use of as important source material of reinforcement and maintenance works to detect previously the bulging of the dam through this research.

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3차원 균열을 갖는 구조물에 대한 건전성 평가(I) (Integrity Evaluation for 3D Cracked Structures(I))

  • 이준성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.3295-3300
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    • 2012
  • 3차원 유한요소법은 구조물에 존재하는 표면균열과 내재균열들의 응력확대계수를 구하는데 이용되어 진다. 기하모델, 즉 솔리드모델은 3차원 균열들을 포함하고 있다. 국부적인 절점밀도가 선택되어 지면 자동적으로 기하모델 영역에 중첩되어 지며 절점은 버블패깅 방법에 의해 생성되어지고 10절점 사변형 솔리드요소는 데라우니 삼각화 기술에 의해 생성하였다. 시스템의 정확도와 효용성을 체크하기 위해 인장하중을 받는 평판에 하나의 균열이 존재하는 경우의 응력확대계수를 구해 Raju-Newnam식과 비교하여 5%이내의 차이를 보였다. 또한, 인장하중을 받는 평판에 두개 균열이 존재하는 경우의 해석을 통해 상호 간섭 효과를 분석하였다.

무인수상정의 RCS 해석 및 감소 방법에 대한 연구 (A Study on the RCS Analysis and Reduction Method of Unmanned Surface Vehicles)

  • 한민석;유재관;홍순국
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.425-433
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    • 2019
  • 본 논문에서는 10m급 무인수상정의 RCS 해석과 함께 RCS 증가 요인을 분석하고 RCS 감소 방안을 도출하였다. 기하학적 형상을 변형시키는 성형기법을 통해 레이다 단면적을 감소시킬 수 있고, 이것을 스텔스 무인수상정 개발에 활용할 수 있음을 확인한다. RCS 감소를 위해 기존의 Top Mast 부분을 함미부분으로 1m 이동시키고 경사각 5도를 준 후 0.5 m 아래로 이동시킨 다음 중앙과 주변 반사 구조물에 대한 영향을 최소화시키기 위해 주변에 Guided Wall을 추가 설치하였다. 기존 모델과의 RCS 해석 값을 비교 분석한 결과 모든 고각에 대해 감소 대책이 적용된 모델이 기존 모델보다 -3.79 dB 이상 낮아진 것을 알 수 있으며, 최대 대푯값은 기존 모델 고각 0도의 12.74 dB에서 6.32 dB로 낮아졌다. 특히, 희생각 영역을 제외한 영역에서 강한 산란 현상이 상당부분 제거된 것을 확인할 수 있다. 또한, Guide wall을 추가한 -5m ~ 2 m 부분의 경우 반사되는 신호가 최대 20 ~ 40 dB 이상 개선되어 2D ISAR 영상에 나타나지 않는 것을 알 수 있다. 무인수상정 RCS 분석은 거리방향 프로파일 분석과 ISAR 영상 분석을 통해 문제 위치를 분석, 식별하는 과정을 설명하였으며, 그에 대한 문제를 해결할 수 있는 RCS 감소 방안을 함께 제시하였다.

Analysis of a Surface-Mounted Permanent-Magnet Machine with Overhang Structure by Using a Novel Equivalent Magnetic Circuit Model

  • Yeo, Han-Kyeol;Woo, Dong-Kyun;Lim, Dong-Kuk;Ro, Jong-Suk;Jung, Hyun-Kyo
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권6호
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    • pp.1960-1966
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    • 2014
  • The rotor overhang is used to enhance the air-gap flux and improve the power density. Due to the asymmetry in the axial direction caused by the overhang, a time consuming 3D analysis is necessary when designing a motor with overhang. To solve this problem, this paper proposes an equivalent magnetic circuit model (EMCM) which takes account overhang effects without a 3D analysis by using effective air-gap length. The analysis time can be reduced significantly via the proposed EMCM. A reduction in the analysis time is essential for a preliminary design of a motor. In order to verify the proposed model, a 3-D finite-element method (FEM) analysis is adopted. 3-D FEM results confirm the validity of the proposed EMCM.

Kano 모델과 Timko 고객만족계수를 활용한 3D프린터 품질특성에 대한 연구 -메이커스를 중심으로- (A Study on Quality Characteristics of 3D Printer Using Kano Model and Timko Customer Satisfaction Factor - Focused on Makers -)

  • 원종면;김연성
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.107-121
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    • 2018
  • 본 연구는 Kano 모델이 소비자이면서 생산자인 메이커스가 사용하는 FDM 저비용 3D 프린터에 대한 제품 품질 및 품질 만족도에 미치는 영향을 조사하였습니다. 3D 프린터 제품의 품질은 제품 자체의 고유한 품질을 기반으로 기능성, 유용성, 내구성, 신뢰성 및 안전성 측면에서 분석하였습니다. 이 연구는 Kano 분석을 통하여 고객이 원하는 3D프린터의 세부 특성을 파악해보고 Timko 계수를 사용하여 메이커스가 만족하는 영향 정도를 파악하고자 하였습니다. 결과적으로 이 연구는 제품 크기, 출력 속도, 외부 충격에 대한 내구성이 매력적인 품질로 도출되었고 안전성 부분에서는 모두 일원적 품질인 것으로 나타났다. 표면 해상도를 제외한 Timko 고객 만족 지수는 Kano 모델과 동일한 결과가 도출되었다.

도시홍수 디지털 트윈 플랫폼 2D/3D 가시화 기술(I) (Urban flood digital twin platform 2D/3D visualization technology)

  • 김경현;구본현;함태영;심규철
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.455-455
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    • 2023
  • 본 연구에서는 도시홍수 피해 저감 및 회복을 위한 도시홍수 연관 데이터 가시화 및 GIS 기반 LoD 1 수준 가시화 기술 개발을 진행하였다. 도시홍수는 불투수지역의 증가로 인한 첨두 홍수의 증가 및 도달 시간의 단축, 도시 내수배제의 불량으로 인한 주택지 및 상가 공장지 등의 침수에 의한 피해가 발생하는 현상이며, 도시홍수 예측 모델을 수행하기 위하여 수집한 기상, 하천 및 수자원, 토양 등의 데이터를 2차원 가시화하고 도심 지역의 지형 DEM(Digital Elevation Model) 데이터 및 건축물 DSM(Digital Surface Model) 데이터를 기반으로 3D 가시화를 진행하였다. 기상, 하천 및 수자원 관측 등의 데이터를 실시간으로 수집하며 관련 데이터를 도시홍수 디지털 트윈 플랫폼의 수문기상정보를 통하여 가시화 제공하며 토양 및 지리정보는 WMS 레이어를 기반으로 2D 가시화한다. 건축물 데이터의 경우 GIS 정보를 기반으로 하는 3D 객체 배치를 위하여 WGS84 타원체를 활용하여 EPSG:4326 좌표계를 적용하여 가시화하였다. 건축물 가시화는 PostgreSQL로 구축된 데이터를 Geoserver를 활용하여 자동으로 층 정보를 통한 건축물의 높이를 계산하도록 하였으며, CesiumJS를 적용하여 웹 기반 도시홍수 디지털 트윈 플랫폼을 개발하였고 추후 LoD 3 수준으로의 확대 적용 기반을 마련하였다.

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CATIA CAD 시스템 기반 핫폼금형의 냉각수로 설계 자동화에 관한 연구 (A Study on Design Automation of Cooling Channels in Hot Form Press Die Based on CATIA CAD System)

  • 김강연;박시환;김상권;박두섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.147-154
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    • 2018
  • 본 논문은 흔히 핫스탬핑 공법으로 알려진 냉각수로가 있는 핫폼 금형의 설계 데이터를 신속히 생성하는 지원 시스템 개발에 초점을 둔다. 현장에서의 핫폼 금형의 설계조건과 설계 프로세스 분석을 통해 설계지원 시스템의 핵심기능들을 도출하고, 이를 기반한 새로운 핫폼 금형의 설계 프로세스를 제안 한다. 개발한 설계 지원 시스템은 핫폼 금형의 3차원 형상 모델과 2차원 도면을 생성하는 두 개의 모듈로 구성된다. 핫폼 금형의 3D 모델링 자동화 모듈은 CATAI V5 Knowledgeware를 기반한 CATAI 템플릿 모델 형태로 구현하였다. 이 모듈은 성형 곡면형상, STEEL(금형 Product를 구성하는 파트) 개수와 냉각수로의 개수에 대응하여 냉각수로를 포함한 핫폼금형의 3D 모델을 자동으로 생성한다. 또한 냉각수로의 위치와 자세를 편집하는 기능과 성형곡면과 냉각수로 사이의 거리에 대한 구속조건 만족여부를 판별하는 기능을 제공한다. 두 번째 모듈인 2D 가공도면을 자동 생성하는 모듈은 CAA(CATIA SDK)와 Visual C++를 활용하여 CATIA CAD시스템에 이식 가능한 플러그인 형태로 개발 하였다. 제안하는 방법의 성능을 평가하기 위해 사용자 정의 시나리오 기반 소프트웨어 테스트를 수행하였다. 실험결과 제안하는 방법은 수작업 기반의 전통적인 방법에 비해 설계 오류 없이 약 29배 빠르게 핫폼 금형 3D모델과 홀테이블을 포함하는 가공도면을 생성하였다.

One Step Measurements of hippocampal Pure Volumes from MRI Data Using an Ensemble Model of 3-D Convolutional Neural Network

  • Basher, Abol;Ahmed, Samsuddin;Jung, Ho Yub
    • 스마트미디어저널
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    • 제9권2호
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    • pp.22-32
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    • 2020
  • The hippocampal volume atrophy is known to be linked with neuro-degenerative disorders and it is also one of the most important early biomarkers for Alzheimer's disease detection. The measurements of hippocampal pure volumes from Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a crucial task and state-of-the-art methods require a large amount of time. In addition, the structural brain development is investigated using MRI data, where brain morphometry (e.g. cortical thickness, volume, surface area etc.) study is one of the significant parts of the analysis. In this study, we have proposed a patch-based ensemble model of 3-D convolutional neural network (CNN) to measure the hippocampal pure volume from MRI data. The 3-D patches were extracted from the volumetric MRI scans to train the proposed 3-D CNN models. The trained models are used to construct the ensemble 3-D CNN model and the aggregated model predicts the pure volume in one-step in the test phase. Our approach takes only 5 seconds to estimate the volumes from an MRI scan. The average errors for the proposed ensemble 3-D CNN model are 11.7±8.8 (error%±STD) and 12.5±12.8 (error%±STD) for the left and right hippocampi of 65 test MRI scans, respectively. The quantitative study on the predicted volumes over the ground truth volumes shows that the proposed approach can be used as a proxy.

Depiction of the Periosteum Using Ultrashort Echo Time Pulse Sequence with Three-Dimensional Cone Trajectory and Histologic Correlation in a Porcine Model

  • Dae Joong Kim;Kun Hwang;Hun Kim;Jang Gyu Cha;Hyungseok Jang;Ju-Yong Park;Yeo Ju Kim
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권5호
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    • pp.782-791
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    • 2021
  • Objective: To evaluate the signal intensity of the periosteum using ultrashort echo time pulse sequence with three-dimensional cone trajectory (3D UTE) with or without fat suppression (FS) to distinguish from artifacts in porcine tibias. Materials and Methods: The periosteum and overlying soft tissue of three porcine lower legs were partially peeled away from the tibial cortex. Another porcine tibia was prepared as three segments: with an intact periosteum outer and inner layer, with an intact periosteum inner layer, and without periosteum. Axial T1 weighted sequence (T1 WI) and 3D UTE (FS) were performed. Another porcine tibia without periosteum was prepared and subjected to 3D UTE (FS) and T1 WI twice, with positional changes. Two radiologists analyzed images to reach a consensus. Results: The three periosteal tissues that were partially peeled away from the cortex showed a high signal in 3D UTE (FS) and low signal on T1 WI. 3D UTE (FS) showed a high signal around the cortical surface with an intact outer and inner periosteum, and subtle high signals, mainly around the upper cortical surfaces with the inner layer of the periosteum and without periosteum. T1 WI showed no signal around the cortical surfaces, regardless of the periosteum state. The porcine tibia without periosteum showed changes in the high signal area around the cortical surface as the position changed in 3D UTE (FS). No signal was detected around the cortical surface in T1 WI, regardless of the position change. Conclusion: The periosteum showed a high signal in 3D UTE and 3D UTE FS that overlapped with artifacts around the cortical bone.