• Title/Summary/Keyword: Geometrical Shape

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Measurement of Variation in Water Equivalent Path Length by Respiratory Organ Movement

  • Minohara, Shinichi;Kanai, Tatsuaki;Endo, Masahiro;Kato, Hirotoshi;Miyamoto, Tadaaki;Tsujii, Hirohiko
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.90-93
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    • 2002
  • In particle radiotherapy, a shape of the beam to conform the irradiation field is statically defined by the compensator, collimator and potal devices at the outside of the patient body. However the target such as lung or liver cancer moves along with respiration. This increases the irradiated volume of normal tissue. Prior discussions about organ motions along with respiration have been mainly focused on inferior-superior movement that was usually perpendicular to beam axis. On the other hand, the change of the target depth along the beam axis is very important especially in particle radiotherapy, because the range end of beam (Bragg peak) is so sharp as to be matched to distal edge of the target. In treatment planning, the range of the particle beam inside the body is calculated using a calibration curve relating CT number and water equivalent path length (WEL) to correct the inhomogeneities of tissues. The variation in CT number along the beam path would cause the uncertainties of range calculation at treatment planning for particle radiotherapy. To estimate the uncertainties of the range calculation associated with patient breathing, we proposed the method using sequential CT images with respiration waveform, and analyzed organ motions and WELs at patients that had lung or liver cancer. The variation of the depth along the beam path was presented in WEL rather than geometrical length. In analyzed cases, WELs around the diaphragm were remarkably changed depending on the respiration, and the magnitude of these WEL variations was almost comparable to inferior-superior movement of diaphragm. The variation of WEL around the lung was influenced by heartbeat.

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랜덤 미세구조에 따른 입자 복합재료의 특성분석 (Characteristic Analysis of Particulate Composites According to a Random Microstructure)

  • 박천;강영진;노유정;임오강
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.23-30
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    • 2017
  • 입자 복합재료는 입자의 형상, 크기 그리고 분포의 산포특성으로 인해 물성치의 편차가 존재하고, 입자 복합재료를 사용한 시스템의 거동 또한 산포가 존재한다. 하지만 입자의 산포특성을 고려하기 어려우므로 균질화법을 사용하여 시스템의 거동을 해석하거나 국부영역에서 미세구조를 적용하여 해석한다. 본 연구에서는 입자의 랜덤적 산포특성을 고려하기 위해 RMDFs(random morphology description functions)를 사용하여 랜덤 미세구조를 생성하였고, 단면 1차 모멘트를 사용하여 가우시안 함수의 수(N)와 입자의 산포특성의 관계를 분석하였다. 그리고 랜덤 미세구조 구조물의 거동을 분석하기 위하여 랜덤 미세구조를 전체에 반영한 외팔보에 multi-scale 해석을 수행하였다. 그 결과 입자의 산포특성과 외팔보의 처짐의 편차는 N의 증가에 따라 감소하고 N=200에서 수렴하는 것을 확인하였다.

필렛용접이음부의 후처리에 따른 피로강도 향상 메커니즘의 연구 (The Study about the Fatigue Strength Improvement Mechanism by the Processing of Fillet Welded Joint)

  • 임청권;박문호;장준호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권3호통권40호
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    • pp.319-327
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    • 1999
  • 본 연구는 필렛용접 이음으로 된 종리브 십자 시험체를 대상으로 용접토우의 후처리에 의한 피로강도 향상의 메커니즘을 밝히고, 적절한 후처리법을 제안하고자 한다. 인장피로시험 결과, 용접 그대로의 시험체 보다는 후처리된 시험체들에서 피로강도 향상이 보였다. 특히, 피로균열 발생수명 $N_c$는 해머피닝(Hammer-Peening)후 그라인더 처리를 한 시험체에서, 그리고 피로균열 진전수명 $N_p$는 해머피닝 시험체 들에서 각각 증가현상을 보였다. 여기서, $N_c$는 용접토우의 기하학적 형상, 즉 응력집중의 완화때문에, 또한 $N_p$는 해머피닝에 의해 표면에 도입된 큰 압축잔류응력이 피로균열의 진전을 억제하고 있기 때문이라고 생각된다.

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터널 숏크리트 라이닝 파괴 메커니즘에 대한 수치해석적 고찰 (Numerical Study on Failure Mechanism of Tunnel Shotcrete Lining)

  • 신휴성;신동인;배규진;김동규
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권7호
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    • pp.167-177
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    • 2009
  • 본 연구에서는 터널 붕괴붕락의 유형 중 국부 암괴하중에 의한 숏크리트 라이닝의 파괴특성을 유한요소 해석을 통해 고찰하였다. 우선, 기존 터널 라이닝 파괴특성을 보다 체계적으로 파악하기 위하여 암반과 숏크리트체 강성비와 부착강도의 특성에 변화를 주어 총 9가지의 조건을 설정하였다. 각 조건에 대한 블록낙하실험(falling block test)환경에서 수치해석을 수행하여 파괴양상을 고찰해 보고 기존의 이론적 파괴 메카니즘과 비교/평가하여 보았다. 결과적으로, 기존 문헌에서 언급된 4가지 파괴모드(점착파괴(adhesive failure), 직접전단파괴(direct shear failure), 휨인장파괴(flexural failure) 및 휨전단파괴(punching shear failure))가 모두 구현되긴 하였으나, 점착파괴는 항상 타 파괴유형과 동반되어 나타나며, 별도의 파괴유형으로 분류하는 것은 부적절하다고 판단되었다. 또한 기존 관련 연구에서는 터널공학의 주요개념인 아칭효과에 대해 고려치 않고 단순보 개념하에서 라이닝의 파괴특성을 고찰하였으며, 굴착에 의해 부가되는 라이닝의 초기 축력을 고려치 않고 있다. 이에 대해 터널특성에 부합된 경계조건들을 고려하여 신규 라이닝 파괴모드를 재 고찰하였으며, 곡률이 있는 터널 라이닝조건에서는 크게 두 가지 파괴유형으로 분류할 수 있는 것으로 파악되었다.

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얼굴의 기하학적 특징정보 기반의 얼굴 특징자 분류 및 해석 시스템 (Face classification and analysis based on geometrical feature of face)

  • 정광민;김정훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.1495-1504
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    • 2012
  • 본 논문에서는 얼굴의 기하학적 특징정보를 기반으로 하여 얼굴의 특징자인 눈썹, 눈, 입, 턱선의 분류 및 해석 알고리즘을 제안하였다. 먼저, 얼굴 특징정보의 분류와 해석을 하기위한 전처리 과정으로 얼굴 특징자들의 눈, 코, 입, 눈썹, 턱선을 추출하기위해 얼굴 특징자 추출 알고리즘을 적용하여 얼굴 특징자들을 추출하게 된다. 추출한 얼굴 특징자들의 형태 정보와 모양정보 및 특징자들 간의 거리비율을 검출하여 이를 평가함수화 하고, 3가지의 눈 타입, 9가지의 입 타입, 12가지의 눈썹 타입 그리고 4가지의 턱선 타입의 분류를 하게 된다. 이렇게 분류된 얼굴 특징자들을 이용하여 얼굴을 해석하게 된다. 얼굴해석 알고리즘은 각각의 특징자들에 대한 고유의 특징자들의 내부구간의 화소분포 정보와 기울기 정보를 가지고 있다. 따라서 특징자들 간의 정보를 이용하여 얼굴을 해석할 수 있었다.

광정횡월류위어의 기하학적 형상을 고려한 유량계수 산정 (An Estimation of Discharge Coefficient Considering the Geometrical Shape of Broad Crested Side Weir)

  • 조홍제;강호선
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권12호
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    • pp.955-965
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    • 2011
  • 본 연구에서는 광정횡월류위어의 정확한 월류량을 산정하기 위해 직사각형, 1:1 및 1:2 경사 사다리꼴 위어에 대한 형상별 흐름특성을 수리실험을 통해 확인하였다. 흐름은 사다리꼴 형상으로 사면경사가 작을수록 흐름이 안정적이었으며, 각 형상별 위어 월류량의 경우 직사각형 형상보다 1 : 1 및1 : 2 사다리꼴 형상에서 각 5.67% 및 8.57% 가량 증가해 홍수배제 능력에서도 유리한 것으로 나타났다. 기존의 유량계수식에 횡월류위어 형상에 대한 매개변수 $L/L_H$를 추가한 다중회귀분석으로 각 형상별 유량계수식과 형상을 일반화 시킨 통합 유량계수식을 제시하였다. 또한 선행연구 및 기존 연구자들의 실험자료와 본 실험의 연구자료를 이용하여, 측정된 월류량과 계산된 월류량을 비교하여 새롭게 제안하는 유량계수식의 적용성을 확인하였다.

Numerical Modeling of Regenerative Rotary Heat Exchanger: A Review

  • Baruah, Netramoni;Prasanna, Kumar G.V.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제42권1호
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    • pp.44-55
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    • 2017
  • Background: Heat recovery is one of the prominent ways to save a considerable amount of conventional fossil fuel and minimize its adverse effects on the environment. The rotary heat exchanger is one of the most effective and efficient devices for heat recovery or heat exchanging purposes. It is a regenerative type of heat exchanger, which has been studied and used for many heat recovery purposes. However, regenerative thermal wheels have been mostly used as heat recovery systems in buildings. For modeling a rotary regenerator, it is very important to numerically consider all the factors involved, such as effectiveness, rotational speed, geometrical size and shape, and pressure drop (${\Delta}p$). In recent times, several researchers have actively studied the rotary heat exchangers, both theoretically and experimentally. Reviews: In this paper different advances in the numerical modeling of regenerative rotary heat exchangers in relation to fluid flow and heat transfer have been discussed. Researchers have indicated that the effectiveness of the regenerative rotary heat exchanger depends on various factors including, among many others, rotational speed, rotational period and combustion power. It is reported that with the increase of periodic rotation the deviation of theoretical results from the experimental result increases. The available literature indicates that regenerative heat exchangers are having relatively more effectiveness (60-80%), compared to other heat exchangers. It is also observed that the finite difference method and finite volume methods are mostly used for discretizing the heat transfer governing equations, under some assumptions. Research also indicates that for the effectiveness calculation the ${\varepsilon}-NTU$ method is the most popular and convenient.

대형구조물의 구조해석 정밀도 향상을 위한 용접부 모델링 기법 (Modeling Scheme for Weld-Jointed Parts for Precise Structural Analysis of Large-Scale Structures)

  • 다웨이진;박상후
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1195-1203
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    • 2012
  • 용접은 대형구조물을 제작할 때 영구적 접합을 위해서 많이 사용하는 공정이다. 용접부는 용융부, 부분용융부, 열영향부로 나누어지며 각각의 영역들은 다른 재료물성을 가지게 된다. 또한 용접부는 용접비드 형상에 따라 기계적 신뢰성이 많이 차이 난다. 따라서 정밀한 구조해석을 수행하기 위해서는 이러한 국부적인 용접부의 특성을 잘 고려해야 한다. 본 연구에서는 이러한 용접부의 효과적인 모델링 방법에 대하여 제안하고자 한다. 특히 하중을 받는 구조물에 잘 일어나는 세 가지 변형모드(인장모드, 굽힘모드, T-굽힘모드)에 대하여 용접부를 정밀하게 모델링하는 방법을 제안하였다. 대형구조물의 구조해석을 통하여 제안된 모델링 방법이 변형, 응력분포 등을 좀 더 정밀하게 묘사해 줌을 해석적으로 확인하였다.

Rc 유공 콘크리트 기둥의 내력에 관한 실험적 연구 (Capacity of RC Concrete Column with Holes)

  • 손기상
    • 한국안전학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.92-95
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    • 2006
  • This study is to find out how column with hole is behaved, compared to the normal one without hole. There might be existing buildings to make holes in the reinforced concrete column. Columns are made with commercially used compressive strength $240kg/cm^{2}$, air amount 5.0%, using re-bar of diameter D13 and D10 having yielding stress $4,000kg/cm^{2}$. The specimen were cured with temperature of $21{\pm}3^{\circ}C$. All specimens of five variables and all holes are geometrically considered and configurated. D3, D5 mean diameter 3cm and 5cm respectively. H1, H2 are the number of holes. Compressive pressure was forced in accordance with KS, following $0.6{\pm}0.4N/mm^{2}$ speed. Main re-bar's were strained with almost same shape through all the specimens. Hole diameter 5cm-having specimen showed cracking around hole. strains of back and front gauges of the specimen were showed similarly. Specimen having two holes in left and right from longitudinally axis resisted 7% less than the one having hole centrically from longitudinal axis. One hole having specimen with diameter 5cm resisted only 3% less than in case of 3cm diameter hole. Hole having in left and right from longitudinal axis will be less resistant than the case longitudinally arranged. Diameter 3cm hole showed less 10% capacity than normal one without hole. Capacity loss difference between diameter 3cm and 5cm showed almost none in case that they are arranged longitudinally.

호장법을 이용한 평면 트러스 구조의 비탄성 비선형 해석 (Inelastic Nonlinear Analysis of Plane Truss Structures Using Arc-Length Method)

  • 김광중;백기열;이재홍
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.41-48
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    • 2008
  • 대공간 구조물은 3차원적인 힘의 흐름과 면내력에 의해 외부하중에 대한 저항 능력을 극대화 시킨 형태 저항 구조로서, 일반적인 골조와는 달리 부재에 대한 유한 변형을 동반 하므로 정적, 동적 해석에 관계없이 비선형 해석이 요구 된다. 대공간 구조물의 정확한 구조 해석을 수행하기 위해서는 기하학적 비선형 및 재료적 비선형 뿐 아니라 두 효과를 함께 고려한 비선형 해석이 필요하다. 기하학적 비선형 문제가 구조재료의 특성 및 위치에 따른 비선형을 고려하지 못하고, 구조재료의 비선형 문제가 기하학적 형상에 따른 비선형을 고려하지 못한다는 상호간의 단점을 해결하기 위하여, 본 논문에서는 유한요소법으로 기하학적 비선형을 고려한 비선형 평형방정식을 적용하고, 부재의 응력-변형률 관계를 이용하여 재료적 비선형성도 함께 고려하였다. 사용된 수치해석 기법은 불안정 경로의 해를 찾아갈 수 있는 호장법을 적용하여 하중-변위 곡선을 추적하였다. 본 연구의 수치 해석결과 제시한 평면 트러스의 비탄성 비선형 거동을 정확하고 효율적으로 예측 가능한 것으로 나타났다.

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