• 한국전산유체공학회지
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• 제11권1호
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• pp.57-66
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• 2006

An optimal shape design approach is presented for a subsonic S-shaped intake using aerodynamic sensitivity analysis. Two-equation turbulence model is employed to capture strong counter vortices in the S-shaped duct more precisely. Sensitivity analysis is performed for the three-dimensional Navier-Stokes equations coupled with two-equation turbulence models using a discrete adjoint method For code validation, the result of the flow solver is compared with experiment data and other computational results of bench marking test. To study the influence oj turbulence models and grid refinement on the duct flow analysis, the results from several turbulence models are compared with one another and the minimum number of grid points, which can yield an accurate solution is investigated The adjoint variable code is validated by comparing the complex step derivative results. To realize a sufficient and flexible design space, NURBS equations are introduced as a geometric representation and a new grid modification technique, Least Square NURBS Grid Approximation is applied With the verified flow solver, the sensitivity analysis code and the geometric modification technique, the optimization of S-shaped intake is carried out and the enhancement of overall intake performance is achieved The designed S-shaped duct is tested in several off-design conditions to confirm the robustness of the current design approach. As a result, the capability and the efficiency of the present design tools are successfully demonstrated in three-dimensional highly turbulent internal flow design and off-design conditions.

• 한국CDE학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.12-18
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• 1999

A deformable non-Uniform Rational B-Spline (NURBS) based volume is programed for the force reflecting exoskeleton haptic device. In this work, a direct free form deformation (DFFD) technique is applied for the realistic manipulation. In order to implement the real-time deformation, a nodal mapping technique is used to connect points on the virtual object with the NURBS volume. This geometric modeling technique is ideally incorporated with the force reflecting haptic device as a virtual interface. The results in this work introduce details for the complete set-up for the realistic virtual clay modeling task with force feedback. The force reflecting exoskeleton haptic manipulator, coupled with a supporting PUMA 560 manipulator and the virtual clay model are integrated with the graphics display, and results show that the force feedback from the realistic physically based virtual environment can greately enhance the sense of immersion.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1204-1209
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• 2008

Design is important in the IT, digital appliance, and auto industries. Aesthetic and art images are being applied for better design satisfaction of the products. Various artistic image patterns are used to satisfy demand of design, but it takes much lead-time and effort to implement them for making dies and molds. In this paper, a hybrid reverse engineering method generating accurate 3D engraving models from 2D art images is proposed through image processing, 3D reconstruction, and NURBS interpolation methods. In order to generate the 3D model from the 2D artistic image, cloud points with z-depth are extracted according to intensity values of the image. An adaptive median filter and harmonic filter are used to obtain the intensity values accurately. NURBS surfaces are generated through the interpolation of the cloud points. Performance of the developed system is to be confirmed through the realization of Mona Lisa and Golden Gate Bridge.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.295-302
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• 2001

In the present study, we propose the framework which directly links shell finite element to the surface geometric modeling. For the development of a robust shell element, partial mixed variational functional is provided. The NURBS is used to generate the general free form of parameterized shell surfaces. Employment of NURBS makes shell finite element handle the arbitrary geometry of the smooth shell surfaces. The proposed shell finite element model linked with NURBS surface representation provides efficiency for design and analysis and can be directly extended to surface shape optimization problems in future work.

• 한국CDE학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.314-327
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• 2005

This paper describes the volumetric data modeling and analysis methods that employ volumetric NURBS or VNURBS that represents heterogeneous objects or fields in multidimensional space. For volumetric data modeling, we formulate the construction algorithms involving the scattered data approximation and the curvilinear grid data interpolation. And then the computational algorithms are presented for the geometric and mathematical analysis of the volume data set with the VNURBS model. Finally, we apply the modeling and analysis methods to various field applications including grid generation, flow visualization, implicit surface modeling, and image morphing. Those application examples verify the usefulness and extensibility of our VNUBRS representation in the context of volume modeling and analysis.

• 한국CDE학회지
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• 제6권2호
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• pp.21-24
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• 2000

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권1호
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• pp.38-48
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• 2007

본 논문에서는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines)로 표현된 3차원 곡면을 복원하기 위한 영상 기반 곡면 모델링 기법을 제안한다. 카메라 보정이 수행된 복수의 영상으로부터 사용자가 대응곡선을 지정하면 카메라의 정보를 이용하여 대응 곡선의 3차원 복원을 수행한다. 사용자 인터페이스에 의해 각 영상에서 곡선을 지정하기 위하여 본 논문에서는 NURBS 곡선을 이용하였으며 bilinear surface, ruled surface, generalized cylinder, surface of revolution등의 기본 곡면뿐 아니라 skinned surface, swept surface, boundary patch등의 고급 곡면 생성을 지원하여 다양한 모양의 곡면 물체를 모델링 할 수 있다. 또한 영상을 기반으로 view-dependent 텍스처 생성방법을 지원하여 좀더 사실적인 곡면의 복원을 수행한다. 생성된 3차원 곡선 또는 곡면은 VRML과 같은 표준 형식으로 출력하여 재사용할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.515-522
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• 2017

본 논문에서는 2개 이상의 기하형상이 순응 또는 비순응 경계면에서 접합된 멀티패치 문제에 대한 아이소-지오메트릭 해석에 대해서 연구하였다. 패치 경계면에서 응력의 연속성을 표현하는 방법으로 Nitsche 방법론과 마스터-슬레이브 방법에 기반한 방법론에 대해서 지배방정식을 유도하고 아이소-지오메트릭 이산화를 수행하였다. 멀티패치 문제에 대해서 두 방법론의 차이점을 간단하게 비교하였으며, 후처리 과정에서 사용되는 NURBS 곡면 기반의 응력 복원법에 대해서 기술하였다. 수치예제에서 비순응 경계면을 가지는 멀티패치 빔 문제를 통해 Nitshce 방법론을 검증하였으며, 응력집중을 가지는 문제에서 소개된 두 방법론이 유사한 결과를 보이는 것을 확인하였다. 소개된 NURBS 곡면 기반의 응력 복원법을 후처리에서 도입할 경우 멀티패치 문제의 경계면에서 개선된 연속적인 응력을 보임을 알 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.426-429
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• 2001

Many various products are manufactured which have sculptured surfaces recently. Constructing surface of these models is required technique called reverse engineering. In reverse engineering, a product which has sculptured surfaces is measured and we create surface model to acquire complete model data of object. Measured point data needs preprocess and sampling. Next a set of point data in a plane fit section curve. At last, surface is generated by fitting to section curves. Here we uses sweep surface. Sweep surface is compatible fitting CAD model to drawing. This paper discusses converting approximation of NURBS surface as a standard surface.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.329-335
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• 2011

유한요소법은 수학과 공학을 비롯한 다양한 분야에서 활용되고 있으나 해석대상을 유한 개의 다각형 요소로 분할하여 모델링하기 때문에 기하학적인 형상을 정확하게 기술하지 못하는 어려움이 있다. 그러나 최근에는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)를 기저함수로 사용하는 아이소-지오메트릭 해석법(Isogeometric analysis)이 개발되었는데 NURBS는 기하학적 모델을 정확하게 표현할 수 있을 뿐만 아니라 해석의 기저함수로서 응답해석에 사용될 수 있다. 그러나 NURBS 기저함수를 해석에서 따로 구성하는 일은 유한요소해석에서 요소망을 구성하는 만큼 시간과 노력이 많이 요구된다. 아이소-지오메트릭 해석법은 CAD(Computer-Aided Design)와 기하학적 정보를 공유할 수 있기 때문에 CAD 코드로 부터 해석모델의 정보를 직접 얻는 것이 가능하다. 본 논문에서는 상용 CAD 코드인 Rhinoceros 3D를 이용하여 CAD 모델을 작성하고 이를 STEP 파일로 출력하여 NURBS의 노트벡터와 조정점 등의 정보를 아이소-지오메트릭 해석법에 활용하는 기법을 소개한다. 몇몇 수치예제를 통하여 아이소-지오메트릭 해석법의 정확도를 유한요소해석 결과와 비교하여 검증하고, 상용 CAD와 CAE(Computer-Aided Engineering)가 결합된 아이소-지오메트릭 해석법의 효율성을 입증한다.