• 제목/요약/키워드: shape functions

검색결과 1,034건 처리시간 0.025초

피부길이변화를 고려한 3차원 다리보호대 모델링 (3D Modeling of Safety Leg Guards Considering Skin Deformation and shape)

  • 이효정;엄란이;이예진
    • 한국생활과학회지
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.555-569
    • /
    • 2015
  • During a design process of a protective equipment for sports activities, minimizing movement restrictions is important for enhancing its functions particularly for protection. This study presents a three-dimensional(3D) modeling methodology for designing baseball catcher's leg guards that will allow maximum possible performance, while providing necessary protection. 3D scanning is performed on three positions frequently used by a catcher during the course of a game by putting markings on the subject's legs at 3cm intervals : a standing, a half squat with knees bent to 90 degrees and 120 degrees of knee flexion. Using data obtained from the 3D scan, we analyzed the changes in skin length, radii of curvatures, and cross-sectional shapes, depending on the degree of knee flexion. The results of the analysis were used to decide an on the ideal segmentation of the leg guards by modeling posture. Knee flexions to 90 degrees and to $120^{\circ}$ induced lengthwise extensions than a standing. In particular, the vertical length from the center of the leg increases to a substantially higher degree when compared to those increased from the inner and the outer side of the leg. The degree of extension is varied by positions. Therefore, the leg guards are segmented at points where the rate of increase changed. It resulted in a three-part segmentation of the leg guards at the thigh, the knee, and the shin. Since the 120 degree knee-flexion posture can accommodate other positions as well, the related 3D data are used for modeling Leg Guard (A) with the loft method. At the same time, Leg Guard (B) was modeled with two-part segmentation without separating the knee and the shin as in existing products. A biomechanical analysis of the new design is performed by simulating a 3D dynamic analysis. The analysis revealed that the three-part type (A) leg guards required less energy from the human body than the two-part type (B).

Inelastic behavior of systems with flexible base

  • Fernandez-Sola, Luciano R.;Huerta-E catl, Juan E.
    • Earthquakes and Structures
    • /
    • 제14권5호
    • /
    • pp.411-424
    • /
    • 2018
  • This study explores the inelastic behavior of systems with flexible base. The use of a single degree of freedom system (ESDOF) with equivalent ductility to represent the response of flexible base systems is discussed. Two different equations to compute equivalent ductility are proposed, one which includes the contribution of rigid body components, and other based on the overstrength of the structure. In order to asses the accuracy of ESDOF approach with the proposed equations, the behavior of a 10-story regular building with reinforced concrete (RC) moment resisting frames is studied. Local and global ductility capacity and demands are used to study the modifications introduced by base flexibility. Three soil types are considered with shear wave velocities of 70, 100 and 250 m/s. Soil-foundation stiffness is included with a set of springs on the base (impedance functions). Capacity curves of the building are computed with pushover analysis. In addition, non linear time history analysis are used to asses the ductility demands. Results show that ductility capacity of the soil-structure system including rigid body components is reduced. Base flexibility does not modify neither yield and maximum base shear. Equivalent ductility estimated with the proposed equations is fits better the results of the numerical model than the one considering elastoplastic behavior. Modification of beams ductility demand due to base flexibility are not constant within the structure. Some elements experience reduced ductility demands while other elements experience increments when flexible base is considered. Soil structure interaction produces changes in the relation between yield strength reduction factor and structure ductility demand. These changes are dependent on the spectral shape and the period of the system with fixed and flexible base.

자동노출제어장치 평가를 위한 3D 프린팅 기반의 자체 제작 팬텀의 유용성 평가 (The Usability Assessment of Self-developed Phantom for Evaluating Automatic Exposure Control System Using Three-Dimensions Printing)

  • 이기백;남기창;김호철
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
    • /
    • 제41권4호
    • /
    • pp.147-153
    • /
    • 2020
  • This study was to evaluate the usability of self-developed phantom for evaluating automatic exposure control (AEC) using three-dimensions (3D) printer. 3D printer of fused deposition modeling (FDM) type was utilized to make the self-developed AEC phantom and image acquisitions were conducted by two different type of scanners. The self-developed AEC phantom consisted of four different size of portions. As a result, two types of phantom (pyramid and pentagon shape) were created according to the combination of the layers. For evaluating the radiation dose with the two types of phantom, the values of tube current, computed tomography dose index volume (CTDIvol), and dose length product (DLP) were compared. As a result, it was confirmed that the values of tube current were properly reflected according to the thickness, and the CTDIvol and DLP were not significantly changed regardless of AEC functions of different scanners. In conclusion, the self-developed phantom by using 3D printer could assess whether the AEC function works well. So, we confirmed the possibility that a self-made phantom could replace the commercially expensive AEC performance evaluation phantom.

한국근대기 철도공장의 건축적 특성에 관한 연구 -용산공장을 중심으로- (A Study on the Rolling Stock Workshop to Analyze the Contribution to the Modern Korean Architecture)

  • 이상행
    • 한국철도학회논문집
    • /
    • 제12권6호
    • /
    • pp.1049-1058
    • /
    • 2009
  • 한국의 철도공장은 철도도입과 함께 설립되었고 근대기 산업건축의 중심이 되었다. 한국 철도공장의 대표적 사례인 용산공장에는 근대기 건물이 다수 현존하는데, 특히 규모를 잘 보존하고 있어 이를 중심으로 근대기 건물의 건축적 특성을 살펴보고자 한다. 한국의 철도공장은 입지조건이 적합한 곳에 건립되었고, 작업공정에 따른 시설 배치, 각각의 용도와 기능에 따른 독특한 구조 및 단면 입면의 형태를 갖고 있고 철골구조와 철근콘크리트 구조를 적극 도입하여 구조적 변환기로서의 특성을 보여주고 있다. 따라서 철도공장이 한국 근대 공장건축의 초기적 특성을 갖고 있고 한국 근대기의 산업건축유산으로써, 중요한 가치를 지닌 과제임을 밝히려 한다.

Variations in the downwelling diffuse attenuation coefficients in the northern South China Sea

  • Wang, Guifen;Cao, Wenxi;Yang, Dingtian;Xu, Dazhi
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
    • /
    • pp.905-908
    • /
    • 2006
  • The diffuse attenuation coefficient for downwelling irradiance $(K_d({\lambda}))$ is an important parameter for ocean studies. Based on the optical profile data measured during three cruises in the northern South China Sea in autumn from 2003 to 2005, variations in the $K_d({\lambda})spectra$ were analyzed. The variability of $K_d({\lambda})$ shows much distinct features both in magnitude and spectra shape. The $K_d({\lambda})value$ are much higher in costal waters than that of open oceanic waters and the blue-to-green(443/555) ratios of $K_d({\lambda})$ tends to increases with the chlorophyll a concentration ([Chl a]) from open ocean to coastal waters. These characteristics can be explained primarily by the increasing of $a_{w+p}(433)/a_{w+p}(555)$ with [Chl a]. In the short waveband, the relation between $K_d({\lambda})-K_w({\lambda})$ and [Chl a] can be well described by a power law function, suggesting the large contribution of phytoplankton to the variations in $K_d({\lambda})$. As for the spectral model of the diffuse attenuation coefficient, there are good linear relationships between $K_d(490)$ and $K_d({\lambda})$ at other wavelengths, with the slope parameter and the intercept following linear functions within the spectral range $412{\sim}555$ nm. These variabilities of $K_d({\lambda})$ provided much useful information for us to study the bio-optical properties in the northern South China Sea.

  • PDF

Study of the Librational Motion of $H_2$O Molecules in Hydrates by Neutron Inelastic Scattering

  • Kim, Huhn-Jun;Yoon, Byung-Gook
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.1-20
    • /
    • 1979
  • 수화물 결정에 있어서 $H_2O$ 분자의 외부 각 운동을 조사하고저 NaBr-2$H_2O$ 및 BaCl$_2$-2$H_2O$ 분말시료에 대한 중성자비탄성산란실험을 수행하였으며, 관측된 진동수를 모두 이 외부 각 운동에 의한 것으로 보고 다중 및 다준위산란효과를 제거하므로서 평균진동수 분포함수를 구하였다. FG 행열법에 의해서 계산된 진동수의 이론 값들은 모두 복합 mode에 의한 것이였으며 따라서 그 중 포텔샬.에너지분포가 큰 mode로서 관측치에 대한 assignment를 하였다. 소수결합력은 Lippincott-Schroeder 포텐샬함수에서 추산하였으며, 절선형 및 분기형수소결합에 대한 이 함수의 유용성을 $H_2O$ 외부 각 운동 포텐샬함수 모양에 의거하여 검토하였다. 수소결합력의 성질에 대하여 더욱 자세한 자료를 얻기 위해서는 진동수 계산에 H…Y 신축상호작용 운만 아니라 O-H…Y 변각상호작용의 도입이 필요함을 논의하였고 또 $H_2O$ 외부 각 운동에 인어서 mode의 순수성 및 대칭성을 군론을 작용한 방법에 의거하여 논의하였다.

  • PDF

비대칭 단면을 갖는 박벽 곡선보의 자유진동 해석 (Free Vibration Analysis of Thin-walled Curved Beams with Unsymmetric Cross-section)

  • 김문영
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제3권1호
    • /
    • pp.41-54
    • /
    • 1999
  • 비대칭 박벽단면을 갖는 곡선보의 자유진동해석을 수행할 수 있는 유한요소 이론 및 엄밀해를 제시하기 위하여 가상일의 원리를 이용한 3차원 연속체의 운동방정식을 제시한다 박벽단면의 구속된 비틂효과를 고려하는 박벽 곡선보의 변위장을 도입하고 이를 연소체의 운동방정식에 대입하여 단면에 대해 적분함으로써 박벽 곡선보의 운동방정식을 유도한다. 단순지지되고 일축대칭단면을 갖는 박벽 곡선보의 면내 자유진동 모드에 대응하는엄밀해를 산정하였으며 곡선보를 유한요소로 분할하여 요소의 변위장을 요소 변위벡터에 관한 3차의 Hermitian 다항식으로 나타내고 이를 운동방정식에 대입함으로써 탄성강도행렬과 질량 행렬을 유도한다 또한 본 연구에서 얻어진 엄밀해와 곡선보요소를 이용한 유한요소 해석결과를 직선보요소 및 ABAQUS의 쉘요소를 이용하여 얻어진 결과와 비교 검토를 함으로써 본 연구의 타당성을 입증한다.

  • PDF

비선형 곤충 온도발육모형의 특성과 발전과정에 대한 고찰 (A Review for Non-linear Models Describing Temperature-dependent Development of Insect Populations: Characteristics and Developmental Process of Models)

  • 김동순;안정준;이준호
    • 한국응용곤충학회지
    • /
    • 제56권1호
    • /
    • pp.1-18
    • /
    • 2017
  • 곤충의 온도발육모형은 해충의 발생예찰모형을 비롯한 개체군모형에서 기본이 되는 요소이다. 본고에서는 곤충의 온도의존적 비선형 발육모형에 대하여 고찰하였다. 모형의 종류를 크게 경험모형과 생물리적 모형으로 구분하였으며, 수식의 유사성 내지 기원에 대한 유연관계에 따라 세분하였다. 발육률 곡선의 형태적 묘사에 적합한 수식을 적용하는 경험모형은 Stinner-계열, Logan-계열, 수행모형, 그리고 베타 분포모형으로 세분화하여 고찰하였다. 촉매반응을 바탕으로 하고 있는 생물리적 모형은 Eyring-모형, SM-모형, SS-모형, SSI-모형으로 이어지는 단계통으로 분류하였다. 본 연구에 포함된 각 모형의 개발과정과 형태적합 특성에 대하여 기술하였다.

계층적 $C^0$ - 요소에 의한 보강판의 p-Version 유한요소 모델 (p-Version Finite Element Model of Stiffened Plates by Hierarchic $C^0$-Element)

  • 홍종현;우광성;신영식
    • 전산구조공학
    • /
    • 제9권1호
    • /
    • pp.33-45
    • /
    • 1996
  • 전단변형을 고려한 보강재요소를 p-version 유한요소법을 사용하여 정식화 하였다. 적분형 르장드르 다항식으로부터 유도된 계층적 C/sup 0/-형상함수를 5자유도를 갖는 보강재와 평판요소의 조립강성도 행렬을 정의하는데 사용하였다. 보강재와 평판의 접속부에서 변위의 적합성을 만족시키기 위해 적절한 좌표변환행렬을 사용하여 국부좌표계에서 정의된 보강재의 강성도 행렬을 기준좌표계인 평판의 좌표계로 변환시켰다. 평판의 기준좌표계에 대한 보강재의 방향과 편심효과를 설명할 수 있는 변환행렬이 평판과 보강재의 접속부에서의 국부적인 거동과 합성구조로 된 보강판에서 평판과 보강재가 감당하는 상대적인 강도 분담을 파악하기 위해 사용되었다. p-version 유한요소법에 의한 결과를 기존의 연구결과와 비교하였으며, 특히 h-version유한요소해석 프로그램인 MICROFEAP-II의 결과를 비교하였다.

  • PDF

유전 알고리즘 기반의 이중 반사경 안테나 형상최적화 기법 (Optimal Shape Design of Dual Reflector Antenna Based on Genetic Algorithm)

  • 박정근;정용식;강원준;신진우;소준호;천창율
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제26권5호
    • /
    • pp.445-454
    • /
    • 2015
  • 본 논문에서는 고이득 이중 반사경 안테나(DTA: Dual Reflector Antenna)의 성능 향상을 위한 최적설계 기법으로 유전 알고리즘(GA: Genetic Algorithm)을 적용하였다. 또한, 최적설계과정에서 반복해석에 요구되는 계산 시간을 줄이고자 ADE 안테나의 각 반사경의 표면전류분포 계산에 반복적 물리광학법(IPO: Iterative Physical Optics)을 이용하였다. 물리광학법 적용시 음영지역에 대한 고려 및 다중반사에 의한 영향을 MFIE(Magnetic Field Integral Equation) 기반의 반복적인 계산을 통해서 해의 정확도를 향상시켰다. 또한, 설계변수의 축소 및 제작 가능한 부드러운 곡면 형성을 위하여 베지어 곡선을 적용하였다. 이럴 경우, 베지어 곡선의 제어점이 설계변수로 설정이 된다. 최적설계를 위한 목적함수로 HPBW(Half Power Beam Width), FNBW(First Null Beam Width), SLL(Side Lobe Level) 등을 고려하였으며, 설계 및 해석의 결과를 기존의 상용 해석프로그램과 비교하였다.