• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.419-420
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• 2006

This paper deals with a hex-dominant mesh generation using an advancing front method for three-dimensional geometries. Hexahedral and prismatic meshes are generated inwardly by offsetting from initial boundary mesh. When the meshes intersect with each other after offsetting, overlapped meshes are improved by node relocation method. In order to generate conforming mesh, pyramid elements are inserted between hexahedral and tetrahedral elements. Sample meshes fur several geometries are presented and analized to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.844-847
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• 2005

A seamless analysis of complex geometry is one of greatly interesting topic. However, there are still gaps between the industrial applications and fundamental academic studies owing to time consuming modeling process. To resolve this problem, an auto mesh generation program based on grid-based approach has been developed for IT-product in the present study. At first, base mesh and skin mesh are generated using the information of entities which extracted from IGES file. Secondly the provisional core mesh with rugged boundary geometry is constructed by superimposing the skin mesh as well as the base mesh generated from the CAD model. Finally, the positions of boundary nodes are adjusted to make a qualified mesh by adapting node modification and smoothing techniques. Also, for the sake of verification of mesh quality, the hexahedral auto mesh constructed by the program is compared with the corresponding tetrahedral free mesh and hexahedral mapped mesh through static finite element analyses. Thereby, it is anticipated that the grid-based approach can be used as a promising pre-processor for integrity evaluation of various IT-products.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제1권2호
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• pp.88-95
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• 2014

Because the cost of performance testing using actual products is expensive, manufacturers use lower-cost computer-aided design simulations for this function. In this paper, we propose using hexahedral meshes, which are more accurate than tetrahedral meshes, for finite element analysis. We propose automatic hexahedral mesh generation with sharp features to precisely represent the corresponding features of a target shape. Our hexahedral mesh is generated using a voxel-based algorithm. In our previous works, we fit the surface of the voxels to the target surface using Laplacian energy minimization. We used normal vectors in the fitting to preserve sharp features. However, this method could not represent concave sharp features precisely. In this proposal, we improve our previous Laplacian energy minimization by adding a term that depends on multi-normal vectors instead of using normal vectors. Furthermore, we accentuate a convex/concave surface subset to represent concave sharp features.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.99-102
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• 2005

An approach to adaptive finite element analysis of three-dimensional forging processes is presented in this paper. In the approach, an optimal tetrahedral element generation technique is employed and the mesh density is specified by the combination of the normalized effective strain and the normalized effective strain rate. The approach is applied to computer simulation of an enclosed die forging process of a bevel gear and its results are compared with experiments.

• 한국지구과학회지
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• 제38권1호
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• pp.80-90
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• 2017

FEM 수치해석을 위한 사면체격자 생성을 위해서는 물체의 볼륨정보를 표현할 수 있는 Boundary Representation (B-Rep) 모델이 필요하다. 공학분야에서는 파라메트릭 솔리드 모델링(Parametric Solid Modeling) 방법을 사용하여 B-Rep 모델을 정의한다. 반면 지질모델링은 메쉬 기반의 불연속(discrete) 모델링 방법을 사용하는데 이를 지질솔리드모델(Sealed Geological Model)이라 부르며 지층, 단층, 관입암, 모델 경계면과 같은 지질학적 인터페이스들을 이용해 지질도메인을 정의한다. 공학분야의 파라메트릭 모델링과 불연속 모델링 방식의 자료구조의 차이로 인해 불연속 B-Rep 모델은 공학분야에서 사용하는 다양한 오픈소스, 상용 메쉬제작 소프트웨어와 쉽게 호환되지 않는다. 이 논문에서는 공학용 메쉬 제작 소프트웨어와의 호환성을 가지도록 지질솔리드모델을 대표적인 오픈소스인 Gmsh와 상용 FEM 해석 소프트웨어인 COMSOL로 변환하는 프로그램을 제작하였다. 지질모델링 소프트웨어를 통해 제작한 복잡한 지질구조모델을 사용자 편의성을 갖춘 다수의 상용 소프트웨어서 쉽게 활용할 수 있어 지열, 암석역학 등 다양한 지구과학 시뮬레이션 연구에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.496-500
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• 1997

This paper describes an automated system for analyzing the stress intensity factors(SIFs) of three-dimensional (3D) cracks. A geometry model, i.e.a solid containing one or several 3D cracks is defined. Several distributions of local node density are chosen, and then automatically superposed on one another over the geometry model by using the fuzzy knowledge processing. Nodes are generated by the bucketing method, and ten-noded quadratic tetrahedral solid elements are generated by the Delauuay triangulation techniques. The singular elements such that the mid-point nodes near crack fornt are shifted at the quarter-points are automatically placed along the 3D crack front. THe complete finite element (FE) model generated, i.e the mesh with material properties and boundary conditions is given to one of the commercial FE codes, and a stress analysis is performed. The SIFs are calculated using the displacement extrapolation method. To demonstrate practical performance of the present system, a semi- elliptical surface crack in a plate subjected to tension is solved.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권7호
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• pp.74-79
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• 2000

Integrating a 3D solid modeler with a general purpose FEM code, an automatic nonlinear analysis system of the 3D crack problems has been developed. A geometry model, i.e. a solid containing one or several 3D cracks is defined. Several distributions of local node density are chosen, and then automatically superposed on one another over the geometry model by using the fuzzy knowledge processing. Nodes are generated by the bucketing method, and ten-noded quadratic tetrahedral solid elements are generated by the Delaunay triangulation techniques. The complete finite element(FE) model generated, and a stress analysis is performed. In this system, burden to analysts fur introducing 3D cracks to the FE model as well as fur estimating their fracture mechanics parameters can be dramatically reduced. This paper describes the methodologies to realize such functions, and demonstrates the validity of the present system.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.255-260
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• 2002

This paper describes a fuzzy-based system for analyzing the stress intensity factors (SIFs) of three-dimensional (3D) cracks. A geometry model, i.e. a solid containing one or several 3D cracks is defined. Several distributions of local node density are chosen, and then automatically superposed on one another over the geometry model by using the fuzzy knowledge processing. Nodes are generated by the bucketing method, and ten-coded quadratic tetrahedral solid elements are generated by the Delaunay triangulation techniques. The singular elements such that the mid-point nodes near crack front are shifted at the quarter-points, and these are automatically placed along the 3D crack front. The complete finite element(FE) model is generated, and a stress analysis is performed. The SIFs are calculated using the displacement extrapolation method. To demonstrate practical performances of the present system, semi-elliptical surface cracks in a inhomogeneous plate subjected to uniform tension are solved.

• 터널과지하공간
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• 제30권6호
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• pp.509-518
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• 2020

본 연구에서는 실제 지질구조를 반영한 실규모 수치해석을 효율적으로 수행하고자 탐사 자료를 바탕으로 한 메쉬 생성, 해석수행, 결과분석을 위한 후처리의 일련의 과정을 포함한 해석 플랫폼을 구축하였다. 해석 플랫폼 구축을 위하여 연구자의 필요에 따른 코드 수정 및 다양한 수치해석 프로그램과 호환이 가능할 수 있도록 소스코드가 공개되어 있는오픈소스 프로그램을 활용하였다. 먼저 드론을 활용하여 촬영한 탐사 정보를 바탕으로 3차원 모델을 획득한 후, 오픈소스 3차원 창작 소프트웨어인 Blender를 활용하여 도메인의 메쉬 밀도를 해석 가능한 수준으로 조정하였다. 다음 단계로는 유한요소 메쉬 생성 프로그램인 Gmsh를 활용하여 도메인 내부에 사면체 기반의 메쉬를 생성하여 3차원 모델을 생성하였다. Gmsh를 통해 획득된 메쉬 정보를 수치해석 프로그램에 활용하기 위해서 메쉬 생성 규약에 적합하도록 변환하는 과정이 필요하며, 이는 Python을 통해 코드를 작성하여 수행하였다. 안정성 해석이 완료된 뒤에는 자료의 후처리 작업을 위해 시각화 및 데이터 분석 프로그램인 ParaView를 활용하여 다양한 시각화 자료를 생성하였다. 구성된 플랫폼의 활용성을 확인하기 위해 드론 탐사자료를 바탕으로 생성한 실규모 독도 모델을 대상으로 예비 안정성 분석을 성공적으로 수행하였으며, 예비해석을 통해 구축된 해석플랫폼이 향후 다양한 해석 과정에 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.122-126
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• 2008

상용화된 FEM 코드와 3차원 솔리드 모델러를 통합하여 3차원 균열에 대한 자동 응력확대계수 해석 시스템을 개발하였다. 하나 또는 몇 개의 3차원 균열을 포함하는 기하학적 모델을 정의한다. 시스템에 저장된 몇 개의 절점패턴을 선택하면 자동적으로 퍼지지식 처리기법을 이용한 기하학적 모델 전 영역에 절점들이 중첩되어진다. 절점들은 생성되어지고 데로우니삼각화 법에 의한 사면체 솔리드요소가 생성되어진다. 최종적으로 완전한 유한요소 모델이 생성되어져 응력해석을 수행하게 된다. 본 논문은 몇몇 함수들을 실현시키기 위한 방법론에 대해 묘사하고 있으며 시스템의 타당성을 제시하였다.