• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.39-48
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• 2013

본 논문은 기존의 1차원 Stefan 문제를 해석할 수 있는 이동최소제곱 차분법을 확장하여 복잡한 계면경계 형상을 갖는 2차원 문제에 적용할 수 있는 수치기법을 개발한다. 1차원 경우와 달리 2차원 영역에서 임의로 움직이는 이동경계의 위상변화를 효과적으로 모델링할 수 있는 기법을 제안했으며, 이동경계 모사시 절점만 사용하는 이동최소제곱 차분법의 강점을 그대로 살리면서 이동경계의 불연속 특이성과 kinetics 조건을 정확하게 만족시키는 이동최소제곱 미분근사식을 제시했다. 평형방정식은 implicit(음해)법으로 차분하여 수치 안정성을 확보했으며, 이동경계는 explicit(양해)법으로 update하여 계산효율성의 극대화했다. 몇 가지 수치예제를 통해 개발된 이동최소제곱 차분법이 다양한 계면경계 형상을 갖는 2차원 Stefan 문제를 정확하고 효율적으로 풀 수 있음을 검증했다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권4호
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• pp.353-361
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• 2000

컴퓨터 그래픽스에서 모델링 요소를 선택하는 것은 사실적인 이미지를 실시간에 생성하는데 중요한 영향을 미친다. 특히 부정형 물체를 모델링하는데 있어서 적은 양의 데이타, 용이한 렌더링 및 확장성은 모델링 요소의 중요한 선택 기준이 된다. 음함수 곡면을 표현하는 많은 모델링 방법들 중 하나인 메타볼 모델은 적은 양의 데이타로 복잡한 곡면을 모델링할 수 있다는 장점을 갖는다. 그러나 곡면이 아닌 육면체와 같은 평면으로 구성되는 물체를 메타볼로 모델링하게 되면 다각형으로 모델링하는 것보다 더 많은 수의 데이타량을 요구하게 된다. 본 논문은 메타볼의 장점을 수용하면서 적은 수의 데이타로 평면형태의 물체까지 모델링할 수 있는 메타볼의 확장 형태인 메타큐브를 제안한다. 메타큐브는 두 개의 매개 변수 값에 의해 구에서 정육면체까지 자유로운 확장이 가능하므로 적은 수의 데이타로 곡면과 평면이 혼합된 물체를 쉽게 모델링할 수 있다.

• 화약ㆍ발파
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• 제35권1호
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• pp.27-33
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• 2017

본 연구에서는 상용 해석코드인 LS-DYNA 상에서 선택된 금속과 암석을 대상으로 파괴인성시험 과정을 모델링하였다. 이 시험은 각봉의 3점 휨 시험을 토대로 한 것이다. 이 시험을 수행하는 데에는 비교적 긴 시간이 소요되므로 해석과정에서는 Newmark 법을 사용하는 묵시적 해석법을 채택하였다. 본 해석을 통해 얻은 응력확대계수의 값은 금속과 암석의 경우에 각기 $73MPa.m^{0.5}$과 $0.3MPa.m^{0.5}$이었다. 암석 재료모델의 파괴인성 값이 이렇게 작게 나타난 것은 작성된 재료모델이 암석의 특징적인 성질인 취성을 잘 표현하고 있다는 의미이다.

• 물과 미래
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• 제15권1호
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• pp.57-62
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• 1982

본 연구에서는 1차원 부정류를 나타내는 Saint Venant의 편미분방정식을 Preissmann의 Implicit 기법에 의하여 유한차분방정식을 구성한 후에 Double sweep 알고리죽을 적용하여 해석하는 문제를 다루었으며, 본 차분방정식의 안정성과 정도를 검토하였고 $C_r$, $\theta$ 및 Chezy 계수 등의 영향을 1차원 Seiche 운동에 관한 수치실험을 통하여 분석하여 보았는 바, 그 내용은 다음과 같다. 1. 보조관계식을 활용함으로써 Double sweep 알고리즘의 적용이 가능하였다. 2. 해석결과에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 $C_r$, $\theta$ 및 Chezy 계수인 바, 높은 정도의 결과를 얻기 위해서 $C_r$은 1보다 너무 큰 값은 피해야 될 것이며, $\theta$의 적합한 범위는 0.6<$\theta$<1.0이였다. 3. 본 모형은 1차원 장파의 전파에 적용하였던 바 안정된 결과를 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1982년도 제24회 수공학 연구발표회 논문초록집
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• pp.27-32
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• 1982

본 연구에서는 1차원 부정류를 나타내는 Sanit Venant의 편미분방정식을 Preissmann의 Implicit 기법에 의하여 유한차분방정식을 구성한 후에 Double sweep알고리즘을 적용하여 해석하는 문제를 다루었으며, 분 차분방정식의 안정성과 정도를 검토하였고 $$, $$및 Chezy계수 등의 영향을 1차원 Seiche운동에 관한 수치실험을 통하여 분석하여 보았는 바, 그내용은 다음과 같다. 1. 보조관계식을 활용함으로써 Double sweep알고리즘의 적용이 가능하였다. 2. 해석결과에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 $$, $$및 Chezy계수인 바, 높은 정도의 결과를 얻기 위해서 $$은 1보다 너무 큰 값은 피해야 될 것이며, $$의 적합한 범위는 0.6<$$<1.0이였다. 3. 본 모형을 1차원 장파의 전파에 적용하였던 바 안정된 결과를 보였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권5호
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• pp.569-585
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• 2023

This paper proposes an efficient approach for the structural topology optimization of bi-directional functionally graded structures by incorporating popular radial basis functions (RBFs) into an implicit level set (ILS) method. Compared to traditional element density-based methods, a level set (LS) description of material boundaries produces a smoother boundary description of the design. The paper develops RBF implicit modeling with multiquadric (MQ) splines, thin-plate spline (TPS), exponential spline (ES), and Gaussians (GS) to define the ILS function with high accuracy and smoothness. The optimization problem is formulated by considering RBF-based nodal densities as design variables and minimizing the compliance objective function. A LS-RBF optimization method is proposed to transform a Hamilton-Jacobi partial differential equation (PDE) into a system of coupled non-linear ordinary differential equations (ODEs) over the entire design domain using a collocation formulation of the method of lines design variables. The paper presents detailed mathematical expressions for BiDFG beams topology optimization with two different material models: continuum functionally graded (CFG) and mechanical functionally graded (MFG). Several numerical examples are presented to verify the method's efficiency, reliability, and success in accuracy, convergence speed, and insensitivity to initial designs in the topology optimization of two-dimensional (2D) structures. Overall, the paper presents a novel and efficient approach to topology optimization that can handle bi-directional functionally graded structures with complex geometries.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제23권1호
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• pp.93-117
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• 2019

수학적 모델링은 수학과 현실의 연계성, 수학 문제 해결 등의 측면에서 중요시되면서 다수의 연구가 진행되어 왔다. 수학적 모델링 지도와 관련된 선행 연구는 중고등학생을 대상으로 한 것이 대부분이고 초등학교의 경우에는 그 대상이 고학년에 국한되어 왔다는 점에서 초등학교 저학년을 대상으로 수학적 모델링 수업을 하는 것이 사실상 어렵다는 것에 대한 암묵적인 공감이 있어왔다고 볼 수 있다. 이와 같은 경향과 달리 본 연구는 수학적 모델링 지도가 모든 학령층에 가능하다는 주장에 근거하여 초등학교 저학년을 대상으로 한 수학적 모델링의 적용 가능성을 탐색하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 모델링 지도를 위한 과제 특성 및 초등학교 저학년 학생들의 인지적 특성을 반영하여 수학적 모델링 과제를 개발하고, 이를 초등학교 2학년 한 학급을 대상으로 적용하였다. 수업 관찰 및 교사 성찰을 통해 파악한 학생 활동 특성 및 과제 적용 시 나타난 지도상의 어려움에 근거하여 초등학교 저학년 대상의 수학적 모델링 수업을 위한 교수학적 시사점을 제시하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권9호
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• pp.164-173
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• 2006

컴퓨터 그래픽스 기술의 발달로 영화, 게임 등의 엔터테인먼트 산업에서 장면의 사실성이 증대됨에 따라, 다양한 소재의 콘텐츠 개발을 위한 디지털 콘텐츠 기술의 요구가 증가되고 있다. 지상에서의 생태 및 환경 변화에 대한 연구 및 시뮬레이션 기술 개발에 비해, 해양 생태 및 환경 변화 등을 콘텐츠화하기 위한 기술 개발은 아직 미비한 상태이다. 본 논문에서는 가상 해저 환경의 변화에 따른 해양 객체의 성장과정을 효과적으로 시뮬레이션할 수 있는 모델링 방법과 객체의 움직임에 따른 효율적인 변형 방법을 제안하고자 한다. 제안 방법은 비등방성 메타큐브를 이용하여 해양 생물들을 모델링함으로써 가상 해저 환경에서 물고기의 성장과 모양 변화가 가능하게 해준다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.417-424
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• 2010

변단면을 갖는 FCM(Free Cantilever Method) 교량의 초기 설계단계에서 설계변경에 따른 반복적 작업에 대한 효율성 향상을 위하여 박스거더의 종방향 형상을 자동조정할 수 있도록 하는 파라메트릭 모델링 방법을 연구하였다. FCM 교량의 종방향 형상을 표현하기 위한 매개변수를 정의하였으며, 기존 FCM 교량의 설계 시 적용된 매개변수의 통계치 적용을 통해 매개변수들 간의 내재적, 외재적 구속조건 및 함수관계를 정의하였다. 정의한 구속조건 및 관계를 적용한 파라메트릭 모델링 구현을 통해 그 적용 가능성을 검증하였으며, 기존 설계된 교량을 대상으로 파라메트릭 모델링을 수행한 결과로 생성된 3차원 교량 모델의 콘크리트 물량과 대상교량의 설계문서 상의 물량 비교를 통해 모델의 정확성을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제13B권2호
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• pp.139-148
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• 2006

협업적 제품 설계 환경에서는 여러 설계자가 작업에 참여하기 때문에 설계자간의 원활한 의사 소통이 필수적인 요소이다. 즉, 제품 설계에 내재되어 있는 다른 설계자의 설계의도를 파악할 수 있어야 하고, 각 설계자마다 사용하고 있는 상이한 모델링 용어에 대한 의미적 처리가 필요하다. 시맨틱 웹에서 온톨로지는 의미 정보를 명시적으로 표현할 수 있기 때문에 데이터와 서비스에 대한 통합되고 일관된 접근을 가능하게 한다. 따라서 제품을 여러 설계자가 설계하는 협업적 환경에서 온톨로지를 사용한다면 조립체내의 내포된 공학적 관계들, 공간적 관계들, 그리고 접합 관계들이 명확하게 표현되고, 추론을 통해 설계자의 의도가 파악되어 설계자간의 의사소통이 원활하게 이루어질 수 있다. 본 논문에서 는 조립체를 온톨로지를 이용하여 표현함으로써 협업적 환경에서 조립체 설계정보를 공유할 수 있는 시맨틱 조립체 모델링 프레임워크를 제안한다. 시맨틱 조립체 모델링 프레임워크에서는 조립체 관계 모델(Assembly Relationship Model, ARM)을 OWL(Web Ontology Language)와 SWRL(Semantic Web Rule Language)로 표현한다. 이를 통해 조립체 내에 내포된 공학적 관계들, 공간적 관계들, 그리고 접합 관계들이 명확하게 표현되고, 추론되어 설계 의도가 파악된다.