• 제목/요약/키워드: deformable model

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촉각시스템을 위한 그래픽 변형 알고리즘 (Graphic Deformation Algorithm for Haptic Interface System)

  • 강원찬;김성철;김동옥;김원배;김영동
    • 전기학회논문지P
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    • 제51권3호
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    • pp.149-154
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    • 2002
  • In this paper, we propose a new graphic deformation algorithm for haptic interface system. Our deformable model is based on non-linear elasticity, anisotropy behavior and the finite element method. Also we developed controller for high-speed communication. The proposed controller is based on the PCI/FPGA technology, which could progress the capability of the position calculating and the force data transmitting. The haptic system is composed of the 6DOF force display device, the high-speed controller, HIR library for 3D graphic deformation algorithm and the haptic rendering algorithm. The developed system will be used on constructing the dynamical virtual environment. We demonstrate the relevance of this approach for the real-time simulating deformations of elastic objects. To show the efficiency of our system, we programmed the simulation of force reflecting. As the result of experiment, we found that it has high stability and easy to control for deformable object than some other systems.

Impact Energy Absorption Mechanism of Largely Deformable Composites with Different Reinforcing Structures

  • Kang, Tae-Jin;Kim, Cheol
    • Fibers and Polymers
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    • 제1권1호
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    • pp.45-54
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    • 2000
  • Impact behaviors of the large deformable composites of Kevlar fiber reinforced composites of different preform structures have been investigated. An analytic tool was developed to characterize the impact behavior of the Kevlar composites. The image analysis technique, and deply technique were employed to develop energy balance equation under impact loading. An energy method was employed to establish the impact energy absorption mechanism of Kevlar multiaxial warp knitted composites. The total impact energy was classified into four categories including delamination energy, membrane energy, bending energy and rebounding energy under low velocity impact. Membrane and bending energy were calculated from the image analysis of the deformed shape of impacted specimen and delamination energy was calculated using the deplying technique. Also, the impact behavior of Kevlar composites under high velocity impact of full penetration of the composite specimen was studied. The energy absorption mechanisms under high velocity impact were modelled and the absorbed energy was classified into global deformation energy, shear-out energy, deformation energy and fiber breakage energy. The total energy obtained from the model corresponded reasonably well with the experimental results.

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변형체간의 접촉을 고려한 3차원 초소성 성형/확산접합의 유한요소해석 (3-D Finite Element Analysis of Superplastic Forming/Diffusion Bonding Processes with Consideration of Contact between Deformable Bodies)

  • 강영길;송재선;홍성석;김용환
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.57-65
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    • 2008
  • Superplastic forming/diffusion bonding(SPF/DB) processes with inner contact were analyzed using a 3-D rigid visco-plastic finite element method. A constant-triangular element based on membrane approximation and an incremental theory of plasticity are employed for the formulation. The hierarchical search algorithm for the contact searching has been applied. The algorithms for contact force processing were designed to handle equally well contact between deformable bodies, as well as rigid bodies. The plate of three and four sheets for 3-D SPF/DB model are analyzed using the developed program. The validity for the analysis is verified by comparison between analysis, experiment and results in the literature.

구형 유체 저장 Tank의 Rocking응답 (The Rocking Response of Rectangular Fluid Storage Tank)

  • 김재관
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 1997년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 1997
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    • pp.107-114
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    • 1997
  • A dynamic fluid-structure-soil interaction analysis method is developed to investigate the effects of rocking motion on the seismic response of the 3-D flexible rectangular liquid storage tanks founded on the deformable ground. The governing equation of 3-D rectangular tanks subjected to the translational and rocking motions is obtained by Rayleigh-Ritz method. The dynamic stiffness matrix of the rigid surface foundation resting on the surface of a stratum are calculated by hyperelement method. The seismic responses of a 3-D flexible tank model founded on the deformable ground is calculated by combining the governing equation of the structural motion with the dynamic stiffness matrix of the rigid surface foundation.

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전단변형을 고려한 변화곡선길이보의 비선형 거동 (Non-Linear Behavior of Shear Deformable Variable-Arc-Length Beams)

  • 이병구;이태은;김종웅;김영일
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.146-153
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    • 2001
  • In this paper, the governing differential equations for the non-linear behavior of shear deformable variable-arc-length beams subjected to an end moment are derived. The beam model is based on the Bernoulli-Euler beam theory. The Runge-Kutta and Regula-Falsi methods, respectively, are used to integrate the governing differential equations and to compute the beam's rotation at the left end of the beams. Numerical results are compared with existing closed-form and numerical solutions by other methods for cases in which they are available. The characteristic values of deflection curves for various load parameters are calculated and discussed.

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Endoscopy Training Simulator Using a 4-DOF Haptic Device

  • Chung, Seong-Youb;Yoon, Hyun-Joong;Ahn, Woo-Jin;Lee, Doo-Yong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.51.2-51
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    • 2002
  • $\textbullet$ Introduction $\textbullet$ Simulator Architecture $\textbullet$ Navigation and Collision Detection $\textbullet$ Deformable Model and Force Reflection $\textbullet$ 4-DOF Haptic Device $\textbullet$ Conclusion

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다해상도 변형 모델을 이용한 3차원 경계분할 (Three-dimensional Boundary Segmentation using Multiresolution Deformable Model)

  • 박주영;김명희
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (B)
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    • pp.592-594
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    • 2000
  • 변형모델(deformable model)은 볼륨의료영상(volumetric medical image)으로부터 복잡한 인체기관의 3차원적 경계를 분할해내기 위해 효과적인 방법을 제공한다. 그러나, 기존 변형모델은 초기와 의존성, 오목한 경계(concavity) 분할의 비적합성, 그리고 모델내 요소간 자체교차(self-intersection)의 제한점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 이러한 제한점을 극복하고, 오목한 구조를 포함하는 복잡한 인체기관의 경계를 분할하기에 적합한 새로운 변형모델을 제안하였다. 제안한 변형모델은 볼륨영상 피라미드(pyramid)를 기반으로 다해상도(multiresolution)의 모델 정제화(refinement)를 수행한다. 다해상도 모델 정제화는 전역적 시셈플링(global resampling) 및 지역적 리샘플링(local resampling)를 통하여 저해상도의 모델로부터 점차 고해상도의 모델로 이동하면서 객체의 경계를 계층적으로 분할해가는 방법이다. 다해상도 모델에 의한 계층적 경계 분할은 초기화 조건에의 의존성을 극복할 수 있게할 뿐 아니라, 빠른 속도로 원하는 객체의 경계에 수렴할 수 있게 한다. 또한 지역적 리샘플링은 모델 구성요소의 정규화를 수행함으로써 객체의 오목한 부분을 성공적으로 분할할 수 있게 한다. 그리고, 제안 모델은 기존 변형모델에서 포함하는 내부 힘(internal force)과 외부 힘(external force)외에 자체교차방지 힘(non-self-intersection force)을 추가함으로서 효과적으로 모델내의 자체교차를 방지할 수 있게 하였다.

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Electro-mechanical vibration of nanoshells using consistent size-dependent piezoelectric theory

  • Ebrahimi, Narges;Beni, Yaghoub Tadi
    • Steel and Composite Structures
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    • 제22권6호
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    • pp.1301-1336
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    • 2016
  • In this paper, the free vibrations of a short cylindrical nanotube made of piezoelectric material are studied based on the consistent couple stress theory and using the shear deformable cylindrical theory. This new model has only one length scale parameter and can consider the size effects of nanostructures in nanoscale. To model size effects in nanoscale, and considering the nanotube material which is piezoelectric, the consistent couple stress theory is used. First, using Hamilton's principle, the equations of motion and boundary condition of the piezoelectric cylindrical nanoshell are developed. Afterwards, using Navier approach and extended Kantorovich method (EKM), the governing equations of the system with simple-simple (S-S) and clamped-clamped (C-C) supports are solved. Afterwards, the effects of size parameter, geometric parameters (nanoshell length and thickness), and mechanical and electric properties (piezoelectric effect) on nanoshell vibrations are investigated. Results demonstrate that the natural frequency on nanoshell in nanoscale is extremely dependent on nanoshell size. Increase in size parameter, thickness and flexoelectric effect of the material leads to increase in frequency of vibrations. Moreover, increased nanoshell length and diameter leads to decreased vibration frequency.

화상인식과 X선 영상에의 응용에 관한 연구 (Image Recognition and Its Application to Radiograph)

  • Song, Chae-Uk;Yea, Byeong-Deok
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.829-840
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    • 2001
  • 본 연구는 디지털 화상처리기술의 대표적인 응용분야로서 주목받고 있는 X선 사진을 대상으로 한 계산기 지원진단에 관한 연구의 일종으로서, 폐의 중요한 질환중 하나인 폐기종의 진단을 지원하는 계산기 시스템에 관한 연구이다. 구체적인 내용으로서는 흉부X선 사진으로부터 말초혈관을 자동추출하고, 추출된 혈관을 토대로 여러가지의 특징량을 구하여, 최종적으로 폐기종의 병세진행도를 정량평가하는 시스템에 관한 연구이다. 혈관 도형을 추출하여 병의 진행 정도를 정량적으로 평가하기 위해 본 연구에서 제안한 평가방법을 10장의 X선 사진에 설정된 189개의 관심영역에 적용하여, 의사의 평가치와 본 연구의 제안방법에 의한 평가치를 비교·검토함으로써 그 유효성을 검증하였다.

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변형하는 가스 이송관 내에서 전파하는 탄화수소화염의 수치 해석 모델링 (Numerical simulation on propagation of hydrocarbon flame in a deformable tube)

  • 곽민철;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.304-308
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    • 2012
  • 본 연구는 에틸렌-공기 혼합물로 채워져 있는 변형 가능한 구리 관에서의 초음속 화염 전파를 수치적으로 살펴보았다. 탄화수소의 화염 전파를 해석하기 위하여 지배방정식으로 Navier-Stokes 방정식과 Arrhenius 형태의 1단계 화학 반응식을 활용하였으며 변형 가능한 관을 해석하기 위하여 Inviscid Euler 방정식을 활용하였다. 또한, 두 물질 간 경계면 추적을 위하여 Level-set 기법을, 경계값 결정을 위하여 ghost fluid 기법을 사용하였다. 이러한 수치적 기법을 바탕으로 관의 변화에 따른 초음속 화염 내 팽창파의 전파 및 그에 따른 간섭 현상을 밀도 및 속도 변화를 통해 확인하였으며 초음속 화염 전파에도 안전성이 확보되는 최소 관 두께를 예측할 수 있는 수치적 기반을 마련하였다.

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