• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권3호
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• pp.219-235
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• 2017

The large container ships and fast patrol boats are complex marine structures. Therefore, their global mechanical behaviour has long been modeled mostly by refined beam theories. Important issues of cross section warping and bending-torsion coupling have been addressed by introducing special functions in these theories with inherent assumptions and thus compromising their robustness. The 3D solid Finite Element (FE) models, on the other hand, are accurate enough but pose high computational cost. In this work, different marine vessel structures have been analysed using the well-known Carrera Unified Formulation (CUF). According to CUF, the governing equations (and consequently the finite element arrays) are written in terms of fundamental nuclei that do not depend on the problem characteristics and the approximation order. Thus, refined models can be developed in an automatic manner. In the present work, a particular class of 1D CUF models that was initially devised for the analysis of aircraft structures has been employed for the analysis of marine structures. This class, which was called Component-Wise (CW), allows one to model complex 3D features, such as inclined hull walls, floors and girders in the form of components. Realistic ship geometries were used to demonstrate the efficacy of the CUF approach. With the same level of accuracy achieved, 1D CUF beam elements require far less number of Degrees of Freedom (DoFs) compared to a 3D solid FE solution.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권1호
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• pp.95-112
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• 2016

This paper presents the free vibration analysis of damaged beams by means of 1D (beam) advanced finite element models. The present 1D formulation stems from the Carrera Unified Formulation (CUF), and it leads to a Component-Wise (CW) modelling. By means of the CUF, any order 2D and 1D structural models can be developed in a unified and hierarchical manner, and they provide extremely accurate results with very low computational costs. The computational cost reduction in terms of total amount of DOFs ranges from 10 to 100 times less than shell and solid models, respectively. The CW provides a detailed physical description of the real structure since each component can be modelled with its material characteristics, that is, no homogenization techniques are required. Furthermore, although 1D models are exploited, the problem unknown variables can be placed on the physical surfaces of the real 3D model. No artificial surfaces or lines have to be defined to build the structural model. Global and local damages are introduced by decreasing the stiffness properties of the material in the damaged regions. The results show that the proposed 1D models can deal with damaged structures as accurately as a shell or a solid model, but with far lower computational costs. Furthermore, it is shown how the presence of damages can lead to shell-like modal shapes and torsional/bending coupling.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제32권8호
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• pp.781-788
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• 2005

LDA는 클래스간 퍼진 정도와 클래스내 퍼진 정도의 비를 최대화하는 변환를 구하는 데이터 구분 기술이다. LDA는 여러 가지 응용에 성공적으로 응용되었지만 그 모델의 단순성과 관련된 두 가지 한계를 가지고 있다. 첫째는 각 클래스의 데이타가 가우시안 분포를 가진다고 가정되므로 복잡한 분포를 갖는 데이타를 구분하는데 실패한다는 것이다. 둘째는 LDA가 클래스의 전체 범위에 대해서 단지 하나의 변환만을 주므로 클래스 기반의 정보를 잃게 된다는 것이다. 본 논문은 위의 문제들을 극복하는 세가지 확장들을 제안한다. 첫 번째 확장은 더 복잡한 분포를 표현할 수 있는 PCA 혼합 모형을 이용하여 클래스내 퍼진 정도를 모델링함으로써 첫째 문제를 극복한다. 두번째 확장은 클래스 기반 특징들을 제공하기 위해서 각 클래스에 대해 다른 변환을 취함으로써 둘째 문제를 극복한다. 셋째 확장은 PCA 혼합 모형의 관점에서 각 클래스를 표현함으로써 앞의 두 확장을 결합하는 것이다. 숫자 인식과 알파벳 인식에 대한 실험에서 LDA의 모든 제안된 확장들이 LDA보다 더 좋은 분류 성능을 보여 주었다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제18D권6호
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• pp.461-480
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• 2011

컴포넌트 기반 개발(CBD)는 재사용 컴포넌트를 개발하고 이를 결합하여 타켓 애플리케이션을 개발하는데 초점을 맞추고 있다. 서비스 지향 컴퓨팅(SOC)는 재사용 가능한 서비스를 개발하고, 발행하고, 조합하여 타겟 서비스 애플리케이션을 개발하는 비교적 새로운 패러다임이다. CBD의 대중성으로 인해, 많은 기관에서 이미 그들의 애플리케이션을 위한 CBD 모델을 소유하고 있다. 그러므로 기존에 있는 CBD 모델을 변환하여 SOC 애플리케이션을 개발하는 것이 처음부터 SOC 애플리케이션을 개발하는 것보다 경제적이다. 본 논문에서 기존에 많은 프로젝트를 통하여 보유하고 있는 CBD 설계를 SOA 설계로 변환하는 체계적인 방법을 다룸으로써 SOA 프로젝트의 실패율을 줄이고, 경제성을 확보한다. 이를 위해 먼저 CBD 설계와 SOA 설계의 구성 요소를 정리하고, 비교한다. 비교된 결과를 기반으로 CBD 설계와 SOA 설계의 매핑 관계를 정의하고, 이를 기반으로 변환 기법을 제안한다. 이 변환 기법 응용의 장점은 기존 CBD 설계와 SOA 설계 간의 일관성을 유지하면서 기존 설계의 재사용을 가능하게 하고, 서비스 지향 애플리케이션을 개발하는데 비용을 절감하는 데에 있다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제45권5호
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• pp.395-402
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• 2018

Increased emphasis on competency-based learning modules and widespread departure from traditional models of Halstedian apprenticeship have made surgical simulation an increasingly appealing component of medical education. Surgical simulators are available in numerous modalities, including virtual, synthetic, animal, and non-living models. The ideal surgical simulator would facilitate the acquisition and refinement of surgical skills prior to clinical application, by mimicking the size, color, texture, recoil, and environment of the operating room. Simulation training has proven helpful for advancing specific surgical skills and techniques, aiding in early and late resident learning curves. In this review, the current applications and potential benefits of incorporating simulation-based surgical training into residency curriculum are explored in depth, specifically in the context of plastic surgery. Despite the prevalence of simulation-based training models, there is a paucity of research on integration into resident programs. Current curriculums emphasize the ability to identify anatomical landmarks and procedural steps through virtual simulation. Although transfer of these skills to the operating room is promising, careful attention must be paid to mastery versus memorization. In the authors' opinions, curriculums should involve step-wise employment of diverse models in different stages of training to assess milestones. To date, the simulation of tactile experience that is reminiscent of real-time clinical scenarios remains challenging, and a sophisticated model has yet to be established.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제9권4호
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• pp.301-318
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• 2022

This paper presents the free vibration analysis of 3D printed sandwich beams by using high-order theories based on the Carrera Unified Formulation (CUF). In particular, the component-wise (CW) approach is adopted to achieve a high fidelity model of the printed part. The present model has been used to build an accurate database for collecting first natural frequency of the beams, then predicting Young's modulus based on an inverse problem formulation. The database is built from a set of randomly generated material properties of various values of modulus of elasticity. The inverse problem then allows finding the elastic modulus of the input parameters starting from the information on the required set of the output achieved experimentally. The natural frequencies evaluated during the experimental test acquired using a Digital Image Correlation method have been compared with the results obtained by the means of CUF-CW model. The results obtained from the free-vibration analysis of the FDM beams, performed by higher-order one-dimensional models contained in CUF, are compared with ABAQUS results both first five natural frequency and degree of freedoms. The results have shown that the proposed 1D approach can provide 3D accuracy, in terms of free vibration analysis of FDM printed sandwich beams with a significant reduction in the computational costs.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권3호
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• pp.98-109
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• 2016

The flow and heat transfer characteristics of a heat exchanger having rectangular pin-fin in the flow direction have been investigated numerically. On the bottom plate, the convective boundary conditions for the hot side was given, and the fins were arranged in a channel-type geometric model using the periodic boundary condition in the span-wise direction. Three-dimensional numerical calculations for the flow and conjugate heat transfer problem were conducted using SIMPLE algorithm and $k-{\varepsilon}$ turbulence model. For the slanted pin-fin models, it was found that the downward cooling flow is generated due to the downward pressure gradient component, which can enhance the heat transfer performance near the bottom surface and the fin stem region. Four different inclined angles were considered in the Reynolds number range of 13,500-55,000. The aero-thermal performance of the slanted pin-fin heat exchangers, such as the volume and area goodness factors, were summarized and compared with the baseline plate-fin type heat exchanger quantitatively.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.179-184
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• 2006

신경회로망을 동적 정보처리에 응용하기 위해서는 비대칭 결합 신경회로망에서 생성하는 동적 상태천이에 관한 직관적 이해가 필요하다. 자기결합을 갖고 결합하중치가 비대칭인 순환결합형 신경회로망은 복수 개의 리미트사이클을 기억할 수 있다는 것이 알려져 있다. 현재까지 이산시간 모델의 네트워크에 대한 상태천이 해석은 상세하게 이루어져 왔다. 그러나 연속시간모델에 대한 해석은 네트워크 규모의 증가에 따른 급격한 계산량의 증가 때문에 그다지 활발하게 연구가 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 각 뉴런이 최근접 뉴런에만 이진화된 결합하중 +1 및 -1로 연결된 연속시간모델 순환결합형 신경회로망의 동적인 상태천이 특성을 해석하여 이산시간 모델에서 기억 가능한 리미트사이클과의 차이점을 분석하였다. 또한 뉴런의 활성화 함수가 완전선형인 경우와 구분선형 근사인 네트워크에 대한 리미트사이클의 안정성을 해석하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.128-138
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• 2014

토목 분야 Building Information Modeling(BIM) 활성화를 위해 시급한 과제 중에 하나가 토목 구조물에 대한 라이브러리(Library)의 구축이다. 라이브러리의 구축을 통해 BIM 모델링의 시간을 단축할 수 뿐 아니라, 정확한 물량산출과 표준화된 모델의 공유가 가능해진다. 그러나, 건축분야에 비해 국내 토목 구조물에 대한 표준화된 라이브러리는 매우 부족한 실정이다. 본 연구에서는 국토교통부에서 제공하는 2차원 표준도를 기반으로 옹벽 및 암거 구조물을 라이브러리로 구축하였다. 상용 BIM 소프웨어를 사용하여 각각 구조물에 형상과 철근을 모델링하는 방법을 적용하였으며, 특히 라이브러리를 재활용하고 범용적으로 쓸 수 있기 위한 치수 및 물량 파라미터들을 정의하는데 주력하였다. 구축된 라이브러리를 실제 사업에 투입했을 경우, 정확하고 신속한 물량산출이 가능하고 형상정보가 1개의 라이브러리로 통합 관리되어 기존 2D 도면에 비해 관리가 용이하다는 것을 파악 할 수 있다. 또한 콘크리트 형상을 파라미터의 조정으로 쉽게 바꿀 수 있다는 것을 알 수 있다. 그러나, 철근의 경우에는 형상 파라미터를 조정함에 따라 스트럽 및 겹이음 철근의 조정이 제대로 되지 않아 아직까지는 수동으로 물량을 조정해야 하는 한계점이 있다. 본 연구의 결과를 통해 토목구조물은 비정형적이고 개별 사업에 따라 단품적으로 생산되기에 라이브러리의 구축이 어렵다는 인식에서 벗어나 국내 토목 시설물 기준 및 시방서에 따른 꾸준한 라이브러리 추적을 통해 BIM 적용 확산을 앞당길 수 있을 것으로 판단된다.