• 제목/요약/키워드: Voronoi Analysis

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다양한 하중 상태에서의 마이크로 크랙킹 거동 해석 (Analysis of Microcracking Behaviors of Solids under Multiple-Loading Conditions)

  • 강성수;김홍건
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.23-29
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    • 2007
  • Fracture behavior of brittle solids such as rocks, ceramics and concrete is closely related to microcracking. A meso-scale analysis method using the natural element method is proposed for the analysis of material damage of brittle microcracking solids. The microcracking is assumed to occur along Voronoi edges in the Voronoi diagram generated using the nodal points as the generators. The mechanical effect of microcracks is considered by controlling the material constants in the neighborhood of the microcracks. The proposed meso analysis method is applied to the simulation of the microcracking behaviors of brittle solids subjected to uniaxial and biaxial macrostress. The obtained results are in good agreement with the results by computational damage mechanics model. The validity of the proposed method has been demonstrated by these numerical examples.

취성 재료의 마이크로 크랙킹 거동에 관한 자연요소해석 (Natural Element Analysis on Micro-cracking Behavior of Brittle Solids)

  • 강성수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권6호
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    • pp.724-730
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    • 2006
  • Fracture behavior of brittle solids is closely related to microcracking. A meso-scale analysis method using the natural element method is proposed for the analysis of brittle microcracking solids. The microcracking is assumed to occur along Voronoi edges in the Voronoi diagram generated using the nodal points as the generators. The mechanical effect of microcracks is considered by controlling the material constants in the neighborhood of the microcracks. The meso-analysis method is applied to the simulation of the microcracking behaviors of brittle solids subjected to tensile macrostress. The method is also applied to the analysis of the propagation of a macrocrack accompanied by the coalescence with microcracks formed near the macrocrack-tip.

마이크로 크랙을 포함한 재료의 매크로 탄성 정수에 관한 자연요소해석 (Natural Element Analysis on Macro Elastic Moduli for Materials with Micro-cracks)

  • 강성수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권6호
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    • pp.716-723
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    • 2006
  • A meso-scale analysis method using the natural element method is proposed for the analysis of material damage of brittle microcracking solids. The microcracking is assumed to occur along Voronoi edges in the Voronoi diagram generated using the nodal points as the generators. The mechanical effect of microcracks is considered by controlling the material constants in the neighborhood of the micorcracks. The macro elastic moduli of isotropic solids containing a number of randomly distributed microcracks are calculated considering the effect of microcrack closure to demonstrate the validity of the proposed method.

보로노이 기법과 밀도분석을 활용한 미세먼지 측정소 공간적 위치 문제 연구 (A Study on the Spatial Position Problem of PM Monitoring Stations Using Voronoi Technique and Density Analysis)

  • 정종철
    • 지적과 국토정보
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    • 제48권2호
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    • pp.185-195
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    • 2018
  • 서울시에서 시민들이 사용하는 미세먼지 앱은 위치기반으로 자신의 위치에서 가장 가까운 측정소의 미세먼지 농도를 제공받는다. 현재 환경부에서 고려하는 미세먼지 측정망 선정 방법은 측정소의 분포 및 인구밀도를 고려한 방식과 지도상의 표현방식이 주 결정방법이나 인위적인 변수 및 다른 환경요인을 고려하지 않는다. 본 연구에서는 미세먼지 측정소와 행정동의 대표성을 보여주는 행정동 중심점을 활용하여 측정소와 동중심의 거리에 대해 분석하였으며, 측정값을 제공하는 측정소의 개수를 확인하였다. 또한 보로노이 알고리즘과 헥사곤 격자를 활용하여 각 측정소의 제공범위를 면적으로 나타내며 현 측정소의 공간적인 위치의 문제점을 지적하였다. 공간분석을 위한 환경변수는 단독주택, 공동주택, 제1종 근린생활권, 제2종 근린생활권, 쓰레기처리장, 위험물처리시설, 공장이며 분석결과로 만들어진 신규 측정소 위치는 기존의 환경부에서 제공하는 선정기준이 아닌 추가적인 변수를 고려한 선정기준을 제시하였다.

보로노이 공간분류를 이용한 오류 역전파 신경망의 설계방법 (A Design Method for Error Backpropagation neural networks using Voronoi Diagram)

  • 김홍기
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.490-495
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    • 1999
  • 본 논문에서는 보로노이 다이아그램을 이용하여 오류 역전파 신경망의 초기값을 결정할수 있는 VoD_EBP를 제안하였다. VoD_EBP는 초기 연결 가중치와 임계값을 공학적 계산방법으로 결정함으로써 기존의 EBP에서 자주 발생하는 학습 마비 현상을 피할수 있고 초기부터 빠른 속도로 학습이 진행되므로 학습횟수를 단축시킬수 있다, 또한 VoD_EBP는 은닉층의 노드 수를 보로노이 다각형으로 구분된 클러스터들의 개수로 정할 수있어 신경망 설계에 신뢰성을 향상시켰다. 제시된 VoD_EBP의 효율성을 입증하기 위해 간단한 실험으로 2차원 입력벡터를 갖는 XOR 문제와 3차원 패리티 코드 검출 문제에 대하여 적용하여 보았다. 그 결과 임의의 초기값으로 설정하였던 EBP보다 훨씬 빠르게 학습이 종료되었고, 지역 최소치에 빠져 학습이 진행되지 못하는 현상이 발생하지 않았다.

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IEEE 802.16j 협력 전송 네트워크에서 최적의 중계국 수를 위한 분석 모델 (An Analytic Model for the Optimal Number of Relay Stations in IEEE 802.16j Cooperative Networks)

  • ;조진성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권9A호
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    • pp.758-766
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    • 2011
  • 무선 협력 통신 기술은 유선 기간망과 연결 없이 설치 가능한 중계국(Relay Station)을 이용하여 추가적으로 기지국을 설치하지 않아도 커버리지 확장, 음영지역의 해소, 링크 전송률을 향상시킬 수 있다. 중계국은 중요한 이동 통신자원 중 하나로 등장하면서 많은 연구들이 최적의 중계국 선택 방안, 중계국 분배 알고리즘과 같은 주제에 초점을 맞추어 진행하여 왔다. 그러나 특정한 환경에 배치한 중계국 수와 획득할 수 있는 링크 전송률 이득사이 관계를 정확히 분석하는 수학적 모델에 대한 제안은 없었다. 본 논문에서는 Voronoi tessellation에 의한 중계국 기반 클러스터 기법을 제안한다. 또한 Voronoi tessellation에 기반하여 배치한 중계국 수와 사용자가 획득할 수 있는 링크 전송률 이득 사이 관계에 대한 수학적 분석 모텔을 추출한다. 본 논문에서 제안된 수학적 분석 모델의 정확성은 Erceg 경로 손실 모델에 기반한 시뮬레이션에 의해 검증되었다.

매크로 탄성 계수에 미치는 마이크로 크랙의 영향 평가 (An Evaluation of the Effect of Micro-cracks on Macro Elastic Moduli)

  • 강성수;김홍건
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.97-103
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    • 2006
  • A meso-scale analysis method using the natural element method, which is a kind of meshless method, is proposed for the analysis of material damage of brittle microcracking solids such as ceramic materials, concrete and rocks. The microcracking is assumed to occur along Voronoi edges in the Voronoi diagram generated using the nodal points as the generators. The mechanical effect of microcracks is considered by controlling the material constants in the neighborhood of the microcracks. The macro elastic moduli of anisotropic as well as isotropic solids containing a number of randomly distributed microcracks are calculated in order to demonstrate the validity of the proposed method.

비정질 재료 변형 해석을 위한 가중보로노이법 (Weighted Voronoi Analysis for Deformation of Metallic Glasses)

  • 박준영
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.292-293
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    • 2011
  • 보로노이 다면체 기법은 금속비정질재료에서의 20면체 Short-Range order와 같은 원자 구조를 분석하는 가장 유용한 도구 중에 하나이다. 기존의 보로노이 다면체 기법에서는 다면체의 평면은 다른 크기를 가진 원자간 거리의 중간에 위차하였다. 하지만, 이러한 방법은 필연적으로 분석 오차를 발생시킨다. 대안적인 방법으로서 근평면법이라고 불리우는 가중 보로노이법을 사용하면, 원자의 크기의 차이를 고려하여 해석할 수 있다. 본논문에서는 이러한 근평면법을 여러 가지의 성분비를 가진 비정질 재료에 적용하여 기존의 보로노이법과 비교 분석하였다. 결과적으로 보로노이 인덱스, 원자체적 분포, 보로노이 다면체 분포, 20면체의 공간 분포등등에서 기존의 보로노이법은 완전히 잘못된 결과를 보여줄 수도 있다는 것이 발견되었다.

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Design of stepwise foam claddings subjected to air-blast based on Voronoi model

  • Liang, Minzu;Lu, Fangyun;Zhang, Guodong;Li, Xiangyu
    • Steel and Composite Structures
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    • 제23권1호
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    • pp.107-114
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    • 2017
  • Design of stepwise foam claddings subjected to air-blast is performed based on random Voronoialgorithm. FE models are constructed using the random Voronoialgorithm, and numerical analysis is carried out to simulate deformation mode and energy absorption of the cladding by the ABAQUS/Explicit software. The FE model is validated by test result, and good agreement is achieved. The deformation patterns are presented to give an insight into the influences of distribution on deformation mechanisms. The energy absorbed by the stepwise foam cladding is examined, and the parameter effects, including layer number, gradient, and blast loading, are discussed. Results indicate that the energy absorption capacity increases with the number of layer, gradient degree, and blast pressure increasing.