• 제목/요약/키워드: spherical functions

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구형 압전 변환기의 점대칭 방사모드 진동 특성 (Vibration Characteristics of the Point-symmetric Mode in a Spherical Piezoelectric Transducer)

  • 전한용;김진오
    • 한국음향학회지
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    • 제21권8호
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    • pp.757-765
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    • 2002
  • 본 논문은 해석과 실험을 통하여 구형 압전 변환기의 점대칭 방사모드 진동 특성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 반경 방향 좌표와 시간의 함수인 반경 방향 변위와 전기 퍼텐셜로 표현되는 지배방정식을 구성한다. 역학적 경계조건과 전기적 경계조건을 적용하여 방사 진동의 특성방정식을 유도한다. 이 식을 이용하여 압전 고유진동수를 계산하고, 그 결과를 측정 결과와 비교한다. 수치계산을 통하여 압전 공진과 탄성 공진의 차이, 구형 압전체의 반경 및 두께에 따른 고유진동수 등을 고찰한다. 그 결과 1차 방사모드의 고유진동수 크기는 압전현상으로 인해 작아지며 구형의 곡률 반지름이 커짐에 따라 지수함수적으로 작아지는 것을 알게 되었다.

초탄성고무 물성평가용 미소압입시험기의 소프트웨어 및 하드웨어 개발 (Software and Hardware Development of Micro-indenter for Material Property Evaluation of Hyper-Elastic Rubber)

  • 이형일;김동욱;이진행;남승훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권6호
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    • pp.816-825
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    • 2004
  • In this work, effects of hyper-elastic rubber material properties on the indentation load-deflection curve and subindenter deformation are examined via finite element (FE) analyses. An optimal location for data analysis is selected, which features maximum strain energy density and negligible frictional effect. We then contrive two normalized functions, which map an indentation load vs. deflection curve into a strain energy density vs. first invariant curve. From the strain energy density vs. first invariant curve, we can extract the rubber material properties. This new spherical indentation approach produces the rubber material properties in a manner more effective than the common uniaxial tensile/com-pression tests. The indentation approach successfully measures the rubber material properties and the corresponding nominal stress-strain curve with an average error less than 3%.

로봇 시스템에 적용될 음원 위치 추정 방법 (Sound Source Localization Method Applied to Robot System)

  • 권병호;박영진;박윤식
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.28-32
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    • 2007
  • While various methods for sound source localization have been developed, most of them utilize on the time difference of arrival (TDOA) between microphones or the measured head related transfer functions (HRTF). In case of a real robot implementation, the former has a merit of light computation load to estimate the sound direction but can not consider the effect of platform on TDOAs, while the latter can, because characteristics of robot platform are included in HRTF. However, the latter needs large resources for the HRTF database of a specific robot platform. We propose the compensation method which has the light computation load while the effect of platform on TDOA can be taken into account. The proposed method is used with spherical head related transfer function (SHRTF) on the assumption that robot platform, for example a robot head, installed microphones can be modeled to a sphere. We verify that the proposed method decreases the estimation error caused by the robot platform through the simulation and experiment in real environment.

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비균질성 석출물 의 응력장 과 변형에너지 I (Stress Field and Deformation Energy of Inhomogeneous Preeipitates)

  • 최병익;엄윤용
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.31-39
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    • 1985
  • 본 연구에서는 비등방성 기재 안에 있는 두개의 비등방성 구형석출물에 대한 보다 일반적인 해법이 다루어진다. Green함수와 석출물의 특성함수(characteristic function)을 이용하여 변형도에 대한 적분방정식이 유도되었으며, Taylor급수를 이용 한 근사해가 얻어졌다.이 방법은 어떠한 대칭성도 필요로 하지 않으므로 석출물의 크기나 재질 등이 서로 다른 경우에 적용될 수 있으며 급수전개하는 점을 옮김으로써 기존의 연구에서보다 더욱 정확한 해를 얻을 수 있다. 또한 특성함수의 중첩이 가능 함을 이용하면 이 방법은 세개 또는 그 이상의 석출물을 갖는 계(system)에도 적용될 수 있다.

질화갈륨계 발광소자 봉지재의 굴절률 및 곡률 변화에 따른 광 출력 특성 연구 (A study of light output characteristics with various refractive indices and geometrical structures of the GaN based light-emitting device encapsulants)

  • 김형진;유진열;강영래;김재필;곽준섭
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • In this paper, we improved the light extraction efficiency by structural change of LEDs on conventional LEDs. We simulated the LEDs light emission as functions of LED side wall angle, various refractive indices the geometrical structures and analyzed the condition improved the light efficiency. We present the results of experimerns and simulations for light output power from LEDs for various refractive indices and the geometrical structures of the LED encapsulants. When the side wall angle range was from 40[$^{\circ}$] to 30[$^{\circ}$], the LED emission increased. LED side wall angle onto LED using the simulation system with a fine tuning of the structure of the LEDs side wall angle is fabricated. Additionally, we changed the side wall angle of LED package with spherical structure and flat structure. The result of spherical structure ray tracting is higher compared with flat structure about 14[%].

A review on modelling and monitoring of railway ballast

  • Ngamkhanong, Chayut;Kaewunruen, Sakdirat;Baniotopoulos, Charalampos
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제4권3호
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    • pp.195-220
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    • 2017
  • Nowadays, railway system plays a significant role in transportation, conveying cargo, passengers, minerals, grains, and so forth. Railway ballasted track is a conventional railway track as can be seen all over the world. Ballast, located underneath the sleepers, is the most important elements on ballasted track, which has many functions and requires routine maintenance. Ballast needs to be maintained frequently to prevent rail buckling, settlement, misalignment so that ballast has to be modelled accurately. Continuum model was introduced to model granular material and was extended in ballast. However, ballast is a heterogeneous material with highly nonlinear behaviour. Hence, ballast could not be modelled accurately in continuum model due to the discontinuities nature and material degradation of ballast. Discrete element modelling (DEM) is proposed as an alternative approach that provides insight into constitutive model, realistic particle, and contact algorithm between each particle. DEM has been studied in many recent decades. However, there are limitations due to the high computational time and memory consumption, which cause the lack of using in high range. This paper presents a review of recent ballast modelling with benefits and drawbacks. Ballast particles are illustrated either circular, circular crump, spherical, spherical crump, super-quadric, polygonal and polyhedral. Moreover, the gaps and limitations of previous studies are also summarized. The outcome of this study will help the understanding into different ballast modelling and particle. The insight information can be used to improve ballast modelling and monitoring for condition-based track maintenance.

Simulation of the Through-Focus Modulation Transfer Functions According to the Change of Spherical Aberration in Pseudophakic Eyes

  • Kim, Jae-hyung;Kim, Myoung Joon;Yoon, Geunyoung;Kim, Jae Yong;Tchah, Hungwon
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권4호
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    • pp.403-408
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    • 2015
  • To evaluate the effects of spherical aberration (SA) correction on optical quality in pseudophakic eyes, we simulated the optical quality of the human eye by computation of the modulation transfer function (MTF). We reviewed the medical records of patients who underwent cataract surgery in Asan Medical Center, retrospectively. A Zywave aberrometer was used to measure optical aberrations at 1-12 postoperative months in patients with AR40e intraocular lens implants. The MTF was calculated for a 5 mm pupil from measured wavefront aberrations. The area under the MTF curve (aMTF) was analyzed and the maximal aMTF was calculated while changing the SA ($-0.2{\sim}+0.2{\mu}m$) and the defocus (-2.0 ~ +2.0 D). Sixty-four eyes in 51 patients were examined. The maximal aMTF was $6.61{\pm}2.16$ at a defocus of $-0.25{\pm}0.66D$ with innate SA, and $7.64{\pm}2.63$ at a defocus of $0.08{\pm}0.53D$ when the SA was 0 (full correction of SA). With full SA correction, the aMTF increased in 47 eyes (73.4%; Group 1) and decreased in 17 eyes (26.6%; Group 2). There were statistically significant differences in Z(3, -1) (vertical coma; P = 0.01) and Z(4, 4) (tetrafoil; P = 0.04) between the groups. The maximal aMTF was obtained at an SA of $+0.01{\mu}m$ in Group 1 and an SA of $+0.13{\mu}m$ in Group 2. Optical quality can be improved by full correction of SA in most pseudophakic eyes. However, residual SA might provide benefits in eyes with significant radially asymmetric aberrations.

3 Tesla MRI 시스템에서 초고속 나선주사영상을 위한 고차 shimming (Higher Order Shimming for Ultra-fast Spiral-Scan Imaging at 3 Tesla MRI System)

  • 김판기;임종우;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제11권2호
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    • pp.95-102
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    • 2007
  • 목적: 3.0 Tesla와 같은 고 자장에서 고해상도의 나선주사영상을 얻기 위해서는 주자장을 균일하게 만들어야 한다. 특히, 나선주사영상인 경우 스핀-에코펄스 시퀀스(SE)나 경사자계 에코 펄스 시퀀스(GE)에 비하여 측정 시간이 길기 때문에 주자장이 균일하지 못하다면, off-resonance 현상으로 영상의 blur가 심해진다. 본 연구에서는 빠른 시간 안에 주자장을 균일하게 할 수 있는 고차(Higher-order) shimming방법을 모색했다. 대상 및 방법: 3 Tesla 자기 공명 영상시스템에서 고해상도의 나선주사영상을 얻기에 적합할 정도의 균일한 주자장을 빠른 시간 안에 만들기 위해, 한번의 스캔으로 axial, sagittal, coronal 방향의 불균일도 map을 구할 수 있는 펄스 시퀀스를 제안하였고, 불균일도 map으로부터 spherical harmonics 분석를 통해 shim 코일에 적절한 전류를 인가하여 주자장을 균일하게 만들었다. 결과: 3 Tesla 자기 공명 영상 시스템에서 주자장의 불균일도는 주자장의 크기에 비례하게 된다. 제안한 펄스 시퀀스로 얻은 영상을 이용하여 불균일도 Map을 만들 수 있었고, 이를 spherical harmonics 분석을 하여 2-3회의 고차 shimming으로 불균일한 자장을 균일하게 만들 수 있었다. 제안된 고차 shimming 방법은 전체 영상 영역 뿐만 아니라 선택한 영역에 대해서만 적용도 가능하기 때문에 국부 영역에 대한 고차 shimming이 가능하다. 고차 shimming이 적용되어 주자장이 균일하게 개선된 상태에서 고해상도의 나선주사영상을 얻을 수 있었다. 결론: 3 Tesla 고자장 자기 공명 영상 시스템에서 주자장의 불균일도를 개선하기 위한 펄스 시퀀스와 알고리즘을 통해 주자장의 불균일도를 빠른 시간 안에 개선할 수 있었다. 주자장의 불균일도를 효과적으로 개선함으로써, 고해상도의 나선주사 영상을 얻을 수 있었다.

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점군집 데이터를 이용한 곡면객체 모델링 및 정확도 분석 (Curved Feature Modeling and Accuracy Analysis Using Point Cloud Data)

  • 이대건;유은진;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.243-251
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    • 2016
  • 일반적으로 라이다 데이터 처리 과정은 노이즈 제거, 지표면/비지표면 분리를 위한 필터링, 데이터 분류, 객체분할, 형태인식, 객체 모델링, 성과물에 대한 정확도 검증 등이다. 본 논문은 점군집 라이다 데이터를 이용한 3차원 곡면객체의 모델링과 정확도 검증에 중점을 두고 있다. 기존의 구형 및 원통형 객체 모델링 방법은 함수의 선형화, 미지계수의 초기 근사값 및 반복 계산이 요구되지만, 제안한 방법은 모델링 함수의 미지계수를 직접 결정하는 방법이다. 이를 위하여 객체를 형성하는 단위 객체면 형태를 분석하여 적합한 함수를 결정하고, 함수를 구성하는 미지변수를 추정한 후 정확도를 분석하여 타당성을 검증하였다. 제안한 방법을 반구형 및 반원통의 시뮬레이션 및 실제 건물 데이터에 적용하여 모델링 함수의 계수와 정확도를 산정하였으며, 다양한 형태의 객체 모델링의 자동화에 기여할 것으로 판단된다.

지구(地球)의 잠재자연식생분포(潜在自然植生分布)를 추정(推定)하기 위한 최적구면보간법(最適球面補間法)의 개발(開發) (Development of the Best Spherical Interpolation Method for Estimating Potential Natural Vegetation Distribution of the Globe)

  • 차경수;오치아이 가미야
    • 한국산림과학회지
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    • 제86권1호
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    • pp.17-24
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    • 1997
  • 지구(地球)의 잠재자연식생분포(潛在自然植生分布)를 추정(推定)하기 위한 첫단계로서 자연식생분포(自然植生分布)와 밀접(密接)한 관계가 있는 기온(氣溫)과 강수량(降水量)에 대한 최적구면보간방법(最適球面補間方法)을 개발하기 위해, Light Climatic Dataset로 명명(命名)한 전세계에 분포(分布)된 1,060점의 측후소(測候所)의 실측자료(實測資料)를 보간용(補間用)과 검정용(檢定用)으로 무작위(無作爲) 2등분(等分)하고, 검정용(檢定用) 측후소(測候所)에 있어서 관측치(觀測値)와 보간용(補間用)에 의한 추정치(推定値)와의 오차(誤差)를 보간방법(補間方法)과 파라메타가 틀린 조합(組合)에 대해 상호비교(相互比較)하였다. 보간용(補間用)에 의한 추정치(推定値)는, 측후소(測候所)의 선택법(選擇法)으로 전점(全点), 정점(定点), 안반경(安半徑)의 3가지 방법, 거리에 대한 하중(荷重)으로 n승 반비례(反比例), 부(負)의 지수함수(指數函數)의 2가지 방법, 방위(方位)에 관한 하중(荷重)으로 타원하중법(楕圓荷重法), 각각에대해 상호조합(相互組合)하여 산출(算出)되었다. 그 결과, 측후소(測候所)의 선택법(選擇法)은 정반경법(定半徑法), 거리(距離)에 관한 하중식(荷重式)은 부(負)의 지수함수(指數函數), 방위(方位)에 관한 하중법(荷重法)은 타원하중법(楕圓荷重法)을 조합(組合)하는 것이 기온(氣溫)과 강수량(降水量)의 보간(補間)에 적합(適合)하였으며, 그에 관한 파라메타 값은 기온(氣溫)에 있어서 정반경(定半徑) $30^{\circ}$, -0.78의 지수함수(指數函數), 타원하중(楕圓荷重) 0.4로, 강수량(降水量)에 있어서는 각각 $35^{\circ}$, -0.53, 1.2로 나타났다.

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