• 한국항해항만학회지
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• 제36권10호
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• pp.787-793
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• 2012

최적화기법과 선형변환 자동화기법을 도입하여 고속 중형 Ro-Pax선박의 조파저항성능을 향상시킬 수 있는 선형설계방법에 대하여 연구하였다. 최적화기법으로는 SQP(sequential quadratic programming)을 적용하였으며, 선형변환 자동화기법으로는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)기법을 적용하였다. 목적함수인 선박의 조파저항성능을 예측하기 위하여 비선형 자유수면 경계조건과 선체의 침하량을 고려한 비점성 유동 해석 기법인 패널법을 적용하였다. 기준선형에 대하여 선형최적화를 수행하였으며 그 결과로 도출된 최적선형에 대하여 모형선을 제작하여 모형시험을 수행하였다. 기준선형과 최적선형에 대한 수치해석을 수행하여 얻은 결과와 최적선형에 대한 모형시험을 수행하여 얻은 결과를 서로 비교하였다.

• 소성∙가공
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• 제19권2호
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• pp.132-137
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• 2010

In the multi-pass shape drawing process, the appropriate process design is very important to produce sound products. The reduction ratio, die angle, and the intermediate die shape are very important process variable of the multi-pass shape drawing. The aim of this study is the determination of the reduction ratio, die angle, and the intermediate die shape of the 2 pass shape drawing process for producing steering spline shaft. In this study, FE analysis, Taguchi method, and ANN(artificial neural network) were applied to determine the appropriate reduction ratio, die angle, and intermediate die shape. After the determination of the process variables, FE analysis and drawing experiment were performed to evaluate the effectiveness of the determined process variables. The dimensional accuracy of the final drawn spline shaft was evaluated by using 3D surface profiler and 3D laser digitizing system.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권1호
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• pp.1-13
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• 2005

Kinematics of grasping and manipulation by a multi-fingered robotic hand where multi-fingertip surfaces are in contact with an object is solved. The surface of the object was represented by B-spline surfaces in order to model the objects of various shapes. The fingers were modeled by cylindrical links and a half ellipsoid fingertip. Geometric equations of contact locations have been solved for all possible contact combinations between the fingertip surface and the object. The simulation system calculated joint displacements and contact locations for a given trajectory of the object. Since there are no closed form solutions for contact or intersection between these surfaces, kinematics of grasping was solved by recursive numerical calculation. The initial estimate of the contact point was obtained by approximating the B-spline surface to a polyhedron. As for the simulation of manipulation, exact contact locations were updated by solving the contact equations according to the given contact states such as pure rolling, twist-rolling or slide-twist-rolling. Several simulation examples of grasping and manipulation are presented.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권10호
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• pp.168-177
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• 2001

Reverse engineering has been widely used for the shape reconstruction of an object without CAD data and the measurement of clay or wood models fur the development of new products. To generate a surface from measured points by a laser scanner, typical steps include the scanning of a clay or wood model, the generation of compatible input curves, the generation of a surface and manufacturing data like G code or STL file. A laser scanner has a great potential to get geometrical data of a model for its frost measuring speed and higher precision. The data from a laser scanner are composed of many line stripes of points including small spikes and noise. A new approach using automated surface generating algorithm is introduced to deal with problems during reverse engineering process. And the input data and the generated surface are represented in IGES format, thus can be supplied to other CAD/CAM software without any data manipulation.

• 대한조선학회논문집
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• 제42권2호
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• pp.113-123
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• 2005

A higher order panel method based on B-spline representation for both the geometry and the solution is developed for the analysis of steady flow around marine propellers. The self-influence functions due to the normal dipole and the source are desingularized through the quadratic transformation, and then shown to be evaluated using conventional numerical quadrature. By selecting a proper order for numerical quadrature, the accuracy of the present method can be increased to the machine limit. The far- and near-field influences are shown to be evaluated based on the same far-field approximation, but the near-field solution requires subdividing the panels into smaller subpanels continuously, which can be effectively implemented due to the B-spline representation of the geometry. A null pressure jump Kutta condition at the trailing edge is found to be effective in stabilizing the solution process and in predicting the correct solution. Numerical experiments indicate that the present method is robust and predicts the pressure distribution on the blade surface, including very close to the tip and trailing edge regions, with far fewer panels than existing low order panel methods.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.1-11
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• 1991

선체 외판은 다양한 곡률을 가진 곡면으로 이루어져 있으므로 선박설계, 선각생산을 위한 선형의 기하하적 모델링에 있어서 순정작업은 시간이 많이 소요되는 일이나 피할 수 없는 작업이다. 본 논문에서는 교차순정법의 지루한 작업을 극복할 수 있는 수학적 순정법인 직접순정법을 제시하였다. 선체외판의 곡면표현을 위하여 3차의 B-spline 곡면식이 사용되었다. 순정작업은 외판의 변형에너지를 최소화하는 방법으로 수행되었다. 선체외판의 순정도 판정을 위하여 Gaussian 곡률과 판의 변형에너지의 값을 색상을 통하여 가시화 하였다. 순정작업에 의한 곡면모델로부터 산출된 선형의 기하학적 정보는 기본설계계산, 선각생산 등 선형과 관련된 전산시스템에 활용될 수 있도록 정보연계에 이용되었다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.109-119
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• 2012

막 구조물은 일반적인 설계와는 달리 형상해석, 응력변형해석 및 재단도 과정을 수행하여야만 설계가 가능하다. 처음 두 과정과는 달리 재단은 3차원 곡면을 최소 오차를 가진 평면 스트립을 형성하는 과정이다. 경제적인 이유로 재단 선은 주로 측지선을 이용하여 작성된다. 그러나 일반적으로 측지선은 초기 형상탐색에서 구성된 삼각형 요소의 정보에서 추출됨으로 부드러운 곡선이 아니며, 불규칙한 직선이다. 그러므로 어떻게 불규칙한 직선을 곡선으로 표현할 것인가가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 스플라인 함수를 이용한 보간 방법을 재단도 생성에 적용하였다. 이를 위해서 삼차 스플라인 함수, B-스플라인 함수 및 최소자승 스플라인 함수의 세 가지 경우에 대해서 고찰하고, 단순 모델 및 카테나리 모델을 대상으로 재단도 작성 결과를 검토하였다. 단순모델의 해석요소수와 추출된 불연속 절점 수에 따른 보간 곡선 비교결과는 요소수가 큰 경우 추출된 절점의 수가 적은 것이 효과적이며, 최소자승 보간이 다른 방법보다 더 부드러운 재단 경계선을 제공한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.78-85
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• 1994

물체가 입수시 두부에 큰 충격을 받게 되며 이 충격량은 진입하는 물체의 두부형상이나 입사각에 따라서 많은 차이를 보인다. 본 논문에서는 선수부가 평면 부분을 포함하는 형상을 갖는 물체가 임의 각도 입수시의 충격량을 계산하였다. 선수부가 납작한 부분을 포함하면 임의 각도 입수시 물체의 접수부분이 기하학적으로 복잡해진다. 3차원 물체를 여러 영역으로 분할하여 각 부분을 겹3차 B-spline으로 표시하여 곡면을 정확히 나타낼 수 있도록 하였다. 자유표면 조건은 $\phi=0$을 적용하였으며, 경계치 문제는 Green함수를 이용하여 해석하였다.

• ETRI Journal
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• 제38권2호
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• pp.337-346
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• 2016

We propose a data-driven kinematic control method for a robotic spatial augmented reality (RSAR) system. We assume a scenario where a robotic device and a projector-camera unit (PCU) are assembled in an ad hoc manner with loose kinematic specifications, which hinders the application of a conventional kinematic control method based on the exact link and joint specifications. In the proposed method, the kinematic relation between a PCU and joints is represented as a set of B-spline surfaces based on sample data rather than analytic or differential equations. The sampling process, which automatically records the values of joint angles and the corresponding external parameters of a PCU, is performed as an off-line process when an RSAR system is installed. In an on-line process, an external parameter of a PCU at a certain joint configuration, which is directly readable from motors, can be computed by evaluating the pre-built B-spline surfaces. We provide details of the proposed method and validate the model through a comparison with an analytic RSAR model with synthetic noises to simulate assembly errors.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 E
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• pp.1684-1687
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• 1997

In this paper, a three-dimensional algorithm for the insulation design of the high-voltage equipment is presented. In general, the insulation design consists of two steps. They are electric field calculation and correction of the shape to be designed. In the proposed algorithm, the combination method of charge simulation and surface charge simulation is used to calculate the three-dimensional electric fields. As for the correction of the shape, indirect control provided by rational B-spline is more useful than direct control. The use of rational B-spline reduces in the number of design variables and garrantees the smooth curvature of the designed shape. The proposed algorithm is applied to the design of the shape of the shield ring which has been designed by the method of trial and error.