• 제목/요약/키워드: Implicit surface

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다양한 골격요소를 갖는 음함수 곡면의 Interval Method를 이용한 렌더링 방법 (Rendering Implicit Surface by Interval Method)

  • 정재광;김재정
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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    • pp.883-885
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    • 2004
  • 음함수 곡면은 부정형 물체의 모델링 성능이 탁월하여 다양한 골격요소가 사용된다. 골격요소의 모양이 다양할 수록 모델링 성능이 향상되는 반면 렌더링은 상대적으로 어려워진다. 따라서 본 논문에서는 다양한 골격요소를 사용하는 음함수 곡면을 interval method로 렌더링 하는 방법을 소개한다. 또한 정(point) 외에 복잡한 도형을 골격요소로써 사용할 때, interval method를 적용하는 경우 직면하게 되는 문제 해결 방법을 제안한다.

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An improved response surface method for reliability analysis of structures

  • Basaga, Hasan Basri;Bayraktar, Alemdar;Kaymaz, Irfan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제42권2호
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    • pp.175-189
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    • 2012
  • This paper presents an algorithm for structural reliability with the response surface method. For this aim, an approach with three stages is proposed named as improved response surface method. In the algorithm, firstly, a quadratic approximate function is formed and design point is determined with First Order Reliability Method. Secondly, a point close to the exact limit state function is searched using the design point. Lastly, vector projected method is used to generate the sample points and Second Order Reliability Method is performed to obtain reliability index and probability of failure. Five numerical examples are selected to illustrate the proposed algorithm. The limit state functions of three examples (cantilever beam, highly nonlinear limit state function and dynamic response of an oscillator) are defined explicitly and the others (frame and truss structures) are defined implicitly. ANSYS finite element program is utilized to obtain the response of the structures which are needed in the reliability analysis of implicit limit state functions. The results (reliability index, probability of failure and limit state function evaluations) obtained from the improved response surface are compared with those of Monte Carlo Simulation, First Order Reliability Method, Second Order Reliability Method and Classical Response Surface Method. According to the results, proposed algorithm gives better results for both reliability index and limit state function evaluations.

내재적 경계 조건을 이용한 자유표면 유동 수치해석 (Numerical Simulation on the Free Surface using implicit boundary condition)

  • 이공희;백제현
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.19-26
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    • 1999
  • This paper describes a numerical method for predicting the incompressible unsteady laminar three-dimensional flows with free-surface. The Navier-Stokes equations governing the flows have been discretized by means of finite-difference approximations, and the resulting equations have been solved via the SIMPLE-C algorithm. The free-surface is defined by the motion of a set of marker particles and the interface behaviour was investigated by means of a "Lagrangian" technique. Using the GALA concept of Spalding, the conventional mass continuity equation is modified to form a volumetric or bulk-continuity equation. The use of this bulk-continuity relation allows the hydrodynamic variables to be computed over the entire flow domain including both liquid and gas regions. Thus, the free-surface boundary conditions are imposed implicitly and the problem formulation is greatly simplified. The numerical procedure is validated by comparing the predicted results of a periodic standing waves problems with analytic solutions. The results show that this numerical method produces accurate and physically realistic predictions of three-dimensional free-surface flows.

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LNG 운반선의 자유수면을 포함한 자항상태 난류유동장의 수치해석 (RANS Computation of Turbulent free Surface Flow around a Self Propelled KLNG Carrier)

  • 김진;박일룡;김광수;반석호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제42권6호
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    • pp.583-592
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    • 2005
  • The turbulent free surface flow around a self-propelled KRISO 138K LNG Carrier is numerically simulated using the finite volume based multi-block RANS code, WAVIS developed at HRISO. The realizable k-$\varepsilon$ turbulence model with a wail function is employed for the turbulence closure. The free surface is captured with the Level-Set method and body forces are used to model the effects of a propeller without resolving the detail blade flow. In order to obtain an accurate free surface solution and stable convergence, the computations are executed with a proper fine grid refinement around the free surface and with an adoption of implicit discretization scheme for the Level-Set formulation. The computed velocity vectors at the several stations and wave patterns show a good agreement with the experimental results measured at the KRISO towing tank.

사각 탱크 내 슬로싱 해석을 위한 입자법 시뮬레이션 (Particle-based Simulation for Sloshing in a Rectangular Tank)

  • 황성철;이병혁;박종천;성홍근
    • 한국해양공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.31-38
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    • 2010
  • The Floating storage and re-gasification unit (FSRU), which has large cargo storage tanks, is a floating liquefied natural gas (LNG) import terminal. The sloshing motion in tanks that are partially filled with LNG can cause impact pressure on the containment system and affect the global motion of the FSRU. Therefore, the accurate prediction of sloshing motion has been a significant issue in the offshore gas production industry. In this paper, a particle method based on the moving particle semi-implicit (MPS) method proposed by Koshizuka and Oka (1996) has been modified to predict sloshing motion accurately in a rectangular tank with the filling ratio of water. The simulation results, including the violent sloshing of the fluid, were validated by comparison with the original MPS method.

유출과 부정류 관수로 흐름 계산에 관한 연구 (Runoff and Unsteady Pipe Flow Computation)

  • 전병호;이재철;권영하
    • 물과 미래
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    • 제23권2호
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    • pp.251-263
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    • 1990
  • 본 연구의 목적은 도시 유역에서의 표면유출에 의한 맨홀 유입량을 추정하고 관망에서의 흐름을 해석하기 위한 모형을 개발하기 위한 것이다. 각 맨홀로의 유입량은 합리식을 이용한 단순방법으로 유입 수문곡선을 모의하는 방법과 해당유역 특성을 고려한 표면유출 모의에 의한 유입 수물곡선 결정방법이 이용된다. 관망에서의 흐름은 Saint-Venant공식의 dynamic equation에 유한음차분법(four-point implicit method)응 적용하여 동시해법으로 해석하였다. 특히 압력류(surcharge flow)흐름은 관의 상단에 좁고 긴 가상관을 연결시켜 모든 흐름을 개수로 흐름으로 해석가능 하도록 전환함으로써 해석의 단순화를 기하였고, 개발된 USS-slot모형이 부정류 우수관망 흐름을 적절히 모의할 수 있는가를 판별하기 위하여 기존에 연구된 관망에 적용하여 그 결과들을 비교 분석하였다.

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난류모형을 이용한 表層密度噴流의 수치해석 (A Numerical Analysis of Buyoyant Surface Jet with Turbulence Models)

  • 최한기;중십계
    • 물과 미래
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    • 제29권2호
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    • pp.221-233
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    • 1996
  • 2차원 표층밀도분류의 특성을 동역학적으로 구명하기 위해 수치해석을 할 경우고려해야 할 가장 중요한 문제는 성층상태에서 난류수송의 평가와 자유수표면의 처리이다. 본 연구에서는 2차원 표층밀도분류에 대한 내부흐름의 연직방향구조를 동역학적으로 구명하기 위해서 비정수압 근사 및 대수응력모형(ASM) 을 사용하여 SIMPLE로 알려진 수치모형을 적용하였다. $\kappa-\varepsilon$모형의 결점인 난류의 이방성을 고려한 대수응력 모형(ASM)을 사용한 2차원 표층밀도분류 수치모형은 밀도계층에 포획감쇠 및 자유수면에서 난류구조를 보다 정확하게 규명할 수 있었다. 대수응력모형(ASM)에 의한 유동장의 계산결과는 $\kappa-\varepsilon$ 모형에 의한 결과와 비교하여 상당히 개선되였으며, 수리실험 결과와 잘 일치하여 모형의 적용성이 검증되었다.

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Level-Set법을 이용한 일반상선의 저항성능 해석 (Analysis of Resistance Performance of Modern Commercial Ship Hull Form using a Level-Set Method)

  • 박일룡;김진;반석호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제41권2호
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    • pp.79-89
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    • 2004
  • The viscous free surface flow around KRISO container ship (KCS) is computed using the finite volume based multi block RANS code, WAVIS developed at KRISO. The free surface is captured with the Level-Set method and the realizable k-$\varepsilon$ model is employed for turbulence closure. The computations are carried out at model scale. For accurate free surface solution and its stable convergence the computations are performed with a suitable grid refinement around the free surface by applying an implicit discretization method based on a finite volume method to the Level-Set formulation. In all computational cases the numerical results agree well with experimental measurements.

퍼지추론을 적용한 직물 애니메이션 (Real Time Textile Animation Using Fuzzy Inference)

  • 황선민;송복희;윤한경
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 본 연구는 질량-스프링 모델 기반의 직물 모델에서 질점의 움직임을 분석하여 실시간 직물 애니메이션이 가능한 퍼지 추론 기법을 제안한다. 지금까지 직물과 같은 탄성체를 표현하기 위한 많은 기법들은 질량-스프링 모델을 사용하였다. 직물은 다수의 질량과 스프링의 조합으로 구성되어 변형 가능한 면을 이루게되고, 면의 움직임은 운동법칙을 기반으로 수치적분을 통해 계산될 수 있다. 제안된 방법과 동일한 직물구조에서 Explicit 오일러 방법은 ${\Delta}t$ > 0.01 일 경우 불안정성 문제가 나타났으며, Implicit 오일러 방법은 ${\Delta}t$ = 0.03 에서도 애니메이션이 생성되지만 많은 양의 선형 시스템을 계산해야 하는 단점을 가지고 있어서 실시간 처리에 부적합하다. 본 연구는 질량-스프링 모델에서 질점의 움직임을 계산하기 위하여 ${\Delta}t$ = 0.03을 가지면서도 실시간 처리가 가능한 방법을 제안한다.

암시적 방법을 이용한 충전 알고리즘의 개발 (Development of an implicit filling algorithm)

  • 임익태;김우승
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권1호
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    • pp.104-112
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    • 1998
  • The mold filling process has been a central issue in the development of numerical methods to solve the casting processes. A mold filling which is inherently transient free surface fluid flow, is important because the quality of casting highly depends on such phenomenon, Most of the existing numerical schemes to solve mold filling process have severe limitations in time step restrictions or Courant criteria since explicit time integration is used. Therefore, a large computation time is required to analyze casting processes. In this study, the well known SOLA-VOF method has been modified implicitly to simulate the mold filling process. Solutions to example filling problems show that the proposed method is more efficient in computation time than the original SOLA -VOF method.