• Title/Summary/Keyword: Dynamic mesh

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통합 구조 시스템의 유한요소망 형성의 자동화 (Automated Finite Element Mesh Generation for Integrated Structural Systems)

  • 윤종열
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.77-82
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    • 2023
  • The structural analysis module is an essential part of any integrated structural system. Diverse integrated systems today require, from the analysis module, efficient real-time responses to real-time input such as earthquake signals, extreme weather-related forces, and man-made accidents. An integrated system may also be for the entire life span of a civil structure conceived during the initial conception, developed throughout various design stages, effectively used in construction, and utilized during usage and maintenance. All these integrated systems' essential part is the structural analysis module, which must be automated and computationally efficient so that responses may be almost immediate. The finite element method is often used for structural analysis, and for automation, many effective finite element meshes must be automatically generated for a given analysis. A computationally efficient finite element mesh generation scheme based on the r-h method of mesh refinement using strain deviations from the values at the Gauss points as error estimates from the previous mesh is described. Shape factors are used to sort out overly distorted elements. A standard cantilever beam analyzed by four-node plane stress elements is used as an example to show the effectiveness of the automated algorithm for a time-domain dynamic analysis. Although recent developments in computer hardware and software have made many new applications in integrated structural systems possible, structural analysis still needs to be executed efficiently in real-time. The algorithm applies to diverse integrated systems, including nonlinear analyses and general dynamic problems in earthquake engineering.

두개안면골 결손부 재건에 있어서 티타늄 그물판의 임상적 유용성 (Clinical Usefulness of Titanium Mesh in Reconstruction of the Craniofacial Bone Defects)

  • 서영민;정승문
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제33권6호
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    • pp.688-694
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    • 2006
  • Purpose: Reconstruction of the craniofacial defects can be carried out with autogenous tissues, allogenic implants, or alloplastic materials. Titanium mesh systems have been used for bony reconstruction in non load-bearing areas. They offer several advantages: immediate availibility without any donor site morbidity, easy handling, stable 3-D reconstruction, and low susceptibility to infection. The aim of this study is to evaluate the usefulness and complications of titanium mesh system in the reconstruction of the craniofacial defects. Methods: From Jan. 2000, to Dec. 2004, we performed reconstruction of craniofacial bone defects in 21 patients who had benign or malignant tumor and fracture events in the cranium, orbit, nasal bone, maxilla, zygoma and the mandible. The size of the defects ranged from $1.0{\times}1.5cm$ to $12{\times}10cm$. Two different mesh systems, micro-titanium augmentation mesh and dynamic mesh was used for bony reconstruction in non load-bearing areas. The patients were evaluated from 1 to 4 yrs clinically and radiographically with a mean follow up period of 1.5 yrs. Results: There were no serious complications, including wound infection, foreign body reaction, exposures or loos of the mesh, central infection and pathologic findings of bone around mesh exception of one patient, who had expired of skull base tumor recurrence. Long-term stability of the reconstructions and the overall functional and aesthetic outcome was excellent. Conclusion: Our experiences demonstrate that the Titanium mesh system is a relatively safe and efficient method in the craniofacial reconstruction and have broadens our choices of therapeutic procedures in the craniomaxillofacial surgery.

동적 문제에 효율적인 적응적 유한요소망 (Efficient Adaptive Finite Element Mesh Generation for Dynamics)

  • 윤종열
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.385-392
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    • 2013
  • 유한요소법은 구조해석법으로 가장 많이 사용되는 방법으로 자리잡고 있으며, 근래에는 다소 복잡한 동적 및 비선형 문제에도 사용이 일반화되고 있다. 이러한 거동 예측이 어려운 구조해석에도 구조물을 적절한 유한요소와 요소망으로 표현하면 신뢰있는 해석 결과를 얻을 수 있다. 구조물의 동적 또는 비선형 거동에는 예상하지 않은 부분에서 큰 변형이 일어날 수 있으며, 유한요소해석 과정에서 같은 요소망을 계속 사용하면 요소의 모양이 신뢰 범위 밖으로 변형될 수 있으므로 요소망 역시 동적으로 적응할 필요가 있다. 또한, 유한요소 프로그램의 사용자 요구 사항 중 하나가 실시간으로 빠르게 진행되는 것이므로 연산면에서 효율적이어야 한다. 본 연구는 시간영역 동적해석에서 전 단계 해석 결과를 사용하여 계산된 대표 변형률값을 오차 평가에 사용하여 절점 이동인 r-법과 요소 분할인 h-법의 조합으로 요소 세분화를 진행하여 동적으로 적응하는 요소망 형성 과정을 기술한다. 해석 중 과대하게 변형되는 요소는 모양계수 개념으로 방지한다. 간단한 프레임의 동적 유한요소해석을 예제로 정확성과 연산 효율성을 보여준다. 본 연구에서 제시하는 적응적 유한요소망 형성 전략은 복잡한 동적 및 비선형 해석에 일반적으로 적용될 수 있다.

대형 메쉬 안테나 개발을 위한 모듈식 반사판 및 붐 구조의 동적 특성 분석 (Structural Dynamic Characteristics of Modular Deployable Reflectors and Booms for the Large Mesh Antennas)

  • 노진호;정화영;강덕수;김기승;윤지현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권10호
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    • pp.691-699
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    • 2022
  • 본 논문에서는 대형 메쉬 안테나 개발을 위한 모듈식 전개형 반사판 및 붐 구조의 전개 시 요구되는 구동력 및 전개 특성을 분석하고자 한다. 단위 전개 구조를 이용하여 모듈식 전개형 반사판 링과 붐 구조의 수납/전개된 형상을 분석하였다. Kane's 방정식을 이용하여 전개 구조물의 다물체 동역학 방정식을 유도하고 PUTD(Pseudo Upper Triangular Decomposition) 방법을 적용하여 구속조건 문제를 해결하였다. 다물체 동역학 시뮬레이션을 통해 설계된 모듈식 전개 반사판 링 그리고 붐 구조의 동적 특성을 살펴보고자 한다.

가변 추력용 핀틀 노즐의 동적 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Dynamic Characteristics of Pintle Nozzle for Variant Thrust)

  • 박형주;김리나;허준영;성홍계;양준서
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.213-217
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    • 2011
  • 고체 로켓 모터의 추력 제어를 위한 핀틀 노즐에 대한 비정상 수치해석을 수행하였다. 비정상 수치해석 기법을 이용하여 핀틀의 위치 변화를 고려하였으며, 다양한 핀틀 형상의 동적 특성에 대한 연구를 수행하였다. 시간에 따른 핀틀의 위치 변화를 고려하기 위해 이동격자기법을 적용하였다. 다양한 형상의 핀틀에 대하여 핀틀의 이동에 따른 노즐 목의 위치 및 크기를 예측하였고, 수치해석 결과와 비교하였다. 그리고 엔진성능의 동특성을 관찰하기 위하여 비정상 수치해석을 통해 연소실 압력, 추력 등을 분석하였다.

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A k-Tree-Based Resource (CU/PE) Allocation for Reconfigurable MSIMD/MIMD Multi-Dimensional Mesh-Connected Architectures

  • Srisawat, Jeeraporn;Surakampontorn, Wanlop;Atexandridis, Kikitas A.
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.58-61
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    • 2002
  • In this paper, we present a new generalized k-Tree-based (CU/PE) allocation model to perform dynamic resource (CU/PE) allocation/deallocation decision for the reconfigurable MSIMD/MIMD multi-dimensional (k-D) mesh-connected architectures. Those reconfigurable multi-SIMD/MIMD systems allow dynamic modes of executing tasks, which are SIMD and MIMD. The MIMD task requires only the free sub-system; however the SIMD task needs not only the free sub-system but also the corresponding free CU. In our new k-Tree-based (CU/PE) allocation model, we introduce two best-fit heuristics for the CU allocation decision: 1) the CU depth first search (CU-DFS) in O(kN$_{f}$ ) time and 2) the CU adjacent search (CU-AS) in O(k2$^{k}$ ) time. By the simulation study, the system performance of these two CU allocation strategies was also investigated. Our simulation results showed that the CU-AS and CU-DFS strategies performed the same system performance when applied for the reconfigurable MSIMD/MIMD 2-D and 3-D mesh-connected architectures.

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안와 파열 골절 치료 시 삽입물 종류에 따른 후유증 비교 (Comparison of Sequelae According to the Types of Implants in Blow-Out Fracture)

  • 김태곤;임종효;이준호;김용하
    • 대한두개안면성형외과학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.23-28
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    • 2009
  • Purpose: Blow out fracture can present tenderness, swelling, enophthalmos, extraoccular muscle limitation, paresthesia, diplopia according to severity of injury, so reconstruction of blow out fracture is important. Orbital soft tissue should be in orbit and defected orbital wall should be corrected by autologus tissue or alloplastic implants. Every implants have their merits and faults, every implants are used various. This study was designed to compare the sequelae of blow-out fracture repair using the alloplastic implants: micro-titanium mesh(Micro Dynamic titanium $mesh^{(R)}$, Leibinger, Germany), porous polyethylene ($Medpor^{(R)}$, Porex, USA), absorbable mesh plate(Biosorb $FX^{(R)}$ . Bionx Implants Ltd, Finland). Methods: Between January 2006 and April 2008, 52 patients were included in a retrospective study analysing the outcome of corrected inferior orbital wall fracture with various kind of implants. Implants were inserted through subciliary incision. Twenty patients were operated with micro-titanium mesh, fourteen patients with porous polyethylene and eighteen patients with absorbable mesh plate. In comparative category, enophthalmos, diplopia, range of motion of extraoccular muscle, inferior orbital nerve injury were more on frequently statistically in patients. Results: Fourteen of 18 patients underwent surgical repair to improve diplopia, 11 of 17 patients to improve parasthesia, 11 of 15 patients to improve enophthalmos, 8 of 9 patients to improve extraoccular muscle limitation. Duration of follow-up time ranged from 6 months to 12 months(mean, 7.4 months). There was no statistic difference of sequelae between micro titanium mesh and porous polyethylene and absorbable mesh plate in blowout fracture, inferior wall. Conclusion: There is no difference of sequelae between micro-titanium mesh, porous polyethylene and absorbable mesh plate in blow-out fracture, inferior wall. The other factors such as defect size, location, surgeon's technique, may influence the outcome of blow-out fracture repair.

Subdivision Mesh의 품질 향상을 위한 MDVC 알고리즘 (MDVC Algorithm for the Improvement of Subdivision Mesh`s Quality)

  • 이영건;김창헌
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (A)
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    • pp.715-717
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    • 2002
  • 본 논문은 분할 메쉬의 품질을 향상시키기 위해 초기 메쉬의 위상을 최적화 시키는 MDVC(Modified Dynamic Vertex Connectivity) 알고리즘을 제안한다. 분할 메쉬는 초기 메쉬는 초기 메쉬에 연속적인 분할 규칙이 적용된 메쉬로, 초기 메쉬의 위상에 따라 분할 메쉬의 모양과 부드러움이 좌우된다. 본 논문에서 제안하는 MDVC 알고리즘은 초기 메쉬의 위상과 aspect ratio를 개선시키므로, 기존의 분할 메쉬에서 발생하던 뒤틀림 현상을 방지할 수 있고, 초기 메쉬의 규칙점의 개수가 증가되도록 위상정보를 변경시켜 메쉬분할시 부드러움을 개선시킬 수 있다.

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Computational fluid dynamic simulation with moving meshes

  • Yun, Kiyun;Kim, Juhan;Yoon, Suk-Jin
    • 천문학회보
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    • 제38권2호
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    • pp.101.2-101.2
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    • 2013
  • We present a new computational fluid dynamic (CFD) simulation code. The code employs the moving and polyhedral unstructured mesh scheme, which is known as a superior approach to the conventional SPH (smoothed particle hydrodynamics) and AMR (adaptive mesh refinement) schemes. The code first generates unstructured meshes by the Voronoi tessellation at every time step, and then solves the Riemann problem for surfaces of every Voronoi cell to update the hydrodynamic states as well as to move former generated meshes. For the second-order accuracy, the MUSCL-Hancock scheme is implemented. To increase efficiency for generating Voronoi tessellation we also develop the incremental expanding method, by which the CPU time is turned out to be just proportional to the number of particles, i.e., O(N). We will discuss the applications of our code in the context of cosmological simulations as well as numerical experiments for galaxy formation.

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압전세라믹 냉각팬에 대한 수치해석적 연구 (A Numerical Analysis in Piezoelectric Fan Systems)

  • 박지호;김은필
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권8호
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    • pp.994-1000
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    • 2011
  • 본 논문은 압전소자의 주기적인 발진운동을 탄성 변환하여 유체유동을 유발하는 압전소자 팬의 수치해석 모델에 대한 연구이다. LED 모듈 등의 고밀도 열이 발생하는 소형 전자장치의 냉각에 적용이 가능한 압전소자 냉각팬의 성능 향상을 위해 CFD 도구를 이용하였다. 본 논문의 결과는 압전소자의 길이 5cm와 방열판의 길이 3cm라는 비율이 효과적이었다. 이는 기하학적으로 비슷한 형태를 가지고 다른치수를 가지는 모델에서 기초적인 설계를 하는데 도움이 될 것이다.