Korean Journal of Computational Design and Engineering
/
v.8
no.4
/
pp.262-269
/
2003
An approach to compute characteristic curves such as section curves, reflection characteristic lines, and asymptotic curves on a surface is introduced. Each problem is formulated as a surface-plane inter-section problem. A single-valued function that represents the characteristics of a problem constructs a property surface on parametric space. Using a contouring algorithm, the property surface is intersected with a horizontal plane. The solution of the intersection yields a series of points which are mapped into object space to become characteristic curves. The approach proposed in this paper eliminates the use of traditional searching methods or non-linear differential equation solvers. Since the contouring algorithm has been known to be very robust and rapid, most of the problems are solved efficiently in realtime for the purpose of visualization. This approach can be extended to any geometric problem, if used with an appropriate formulation.
Robust Design(RD) is a cost-effective methodology to determine the optimal settings of control factors that make a product performance insensitive to the influence of noise factors. To better facilitate the robust design optimization, a dual response surface approach, which models both the process mean and standard deviation as separate response surfaces, has been successfully accepted by researchers and practitioners. However, the construction of response surface approximations has been limited to problems with only a few variables, mainly due to an excessive number of experimental runs necessary to fit sufficiently accurate models. In this regard, an innovative response surface approach has been proposed to investigate robust design optimization problems with larger number of variables. Response surfaces for process mean and standard deviation are partitioned and estimated based on the multi-level approximation method, which may reduce the number of experimental runs necessary for fitting response surface models to a great extent. The applicability and usefulness of proposed approach have been demonstrated through an illustrative example.
This paper presents a practical approach for surface reconstruction from unoriented point clouds. Instead of estimating local surface orientation, we first generate a set of depth images from the input point clouds, and a coarse mesh is then generated based on them by space carving techniques. The resultant mesh is progressively refined by local mesh refinement and optimization according to surface distance measure. A manifold mesh approximating the input points within an given tolerance is finally obtained. Our approach is easy to implement, but has the ability to outputs high quality meshes in different resolutions. We show that the proposed approach is not sensitive to several types of data disfigurement and is able to reconstruct models robustly from variance input data.
In this paper, an asymptotic method is employed to formulate nano- or micro-beams based on strain gradient elasticity. Although a basic theory for the strain gradient elasticity has been well established in literature, a systematic approach is relatively rare because of its complexity and ambiguity of higher-order elasticity coefficients. In order to systematically identify the strain gradient effect, an asymptotic approach is adopted by introducing the small parameter which represents the beam geometric slenderness and/or the internal atomistic characteristic. The approach allows us to systematically split the two-dimensional strain gradient elasticity into the microscopic one-dimensional through-the-thickness analysis and the macroscopic one-dimensional beam analysis. The first-order beam problem turns out to be different from the classical elasticity in terms of the bending stiffness, which comes from the through-the-thickness strain gradient effect. This subsequently affects the second-order transverse shear stress in which the surface shear stress exists. It is demonstrated that a careful derivation of a first strain gradient elasticity embraces "Gurtin-Murdoch traction" as the surface effect of a one-dimensional Euler-Bernoulli-like beam model.
In a previous study, 'response surface methodology (RSM) using a fullest balanced model' was proposed to improve the optimization of food processing when a standard second-order model has a significant lack of fit. However, that methodology can be used when each factor of the experimental design has five levels. In response surface experiments for optimization, not only five-level designs, but also three-level designs are used. Therefore, the present study aimed to improve the optimization of food processing when the experimental factors have three levels through a new approach to RSM. This approach employs three-step modeling based on a second-order model, a balanced higher-order model, and a balanced highest-order model. The dataset from the experimental data in a three-level, two-factor central composite design in a previous research was used to illustrate three-step modeling and the subsequent optimization. The proposed approach to RSM predicted improved results of optimization, which are different from the predicted optimization results in the previous research.
Journal of Korean Institute of Industrial Engineers
/
v.19
no.3
/
pp.123-137
/
1993
In this paper, an integrated approach is proposed to generate gouging-free Cartesian tool paths for machining sculptured surfaces from 3D measurement data. The integrated CAD/CAM system consists of two modules : offset surface module an Carteian tool path module. The offset surface module generates an offset surface of an object from its 3D measurement data, using an offsetting method and a surface fitting method. The offsetting is based on the idea that the envelope of an inversed tool generates an offset surface without self-intersection as the center of the inversed tool moves along on the surface of an object. The surface-fitting is the process of constructing a compact representation to model the surface of an object based on a fairly large number of data points. The resulting offset surtace is a composite Bezier surface without self-intersection. When an appropriate tool-approach direction is selected, the tool path module generates the Cartesian tool paths while the deviation of the tool paths from the surface stays within the user-specified tolerance. The tool path module is a two-step process. The first step adaptively subdivides the offset surface into subpatches until the thickness of each subpatch is small enough to satisfy the user-defined tolerance. The second step generates the Cartesian tool paths by calculating the intersection of the slicing planes and the adaptively subdivided subpatches. This tool path generation approach generates the gouging-free Cartesian CL tool paths, and optimizes the cutter movements by minimizing the number of interpolated points.
Response surface methodology (RSM) empirically studies the relationship between a response variable and input variables in the product or process development phase. The ultimate goal of RSM is to find an optimal condition of the input variables that optimizes (maximizes or minimizes) the response variable. RSM can be seen as a knowledge management tool in terms of creating and utilizing data, information, and knowledge about a product production and service operations. In the field of product or process development, most real-world problems often involve a simultaneous consideration of multiple response variables. This is called a multiple response surface (MRS) problem. Various approaches have been proposed for MRS optimization, which can be classified into loss function approach, priority-based approach, desirability function approach, process capability approach, and probability-based approach. In particular, the loss function approach is divided into univariate and multivariate approaches at large. This paper focuses on the univariate approach. The univariate approach first obtains the mean square error (MSE) for individual response variables. Then, it aggregates the MSE's into a single objective function. It is common to employ the weighted sum or the Tchebycheff metric for aggregation. Finally, it finds an optimal condition of the input variables that minimizes the objective function. When aggregating, the relative weights on the MSE's should be taken into account. However, there are few studies on how to determine the weights systematically. In this study, we propose an interactive procedure to determine the weights through considering a decision maker's preference. The proposed method is illustrated by the 'colloidal gas aphrons' problem, which is a typical MRS problem. We also discuss the extension of the proposed method to the weighted MSE (WMSE).
Liu, Shenglan;Martin, Ralph R.;Langbein, Frank C.;Rosin, Paul L.
International Journal of CAD/CAM
/
v.7
no.1
/
pp.31-40
/
2007
Reverse engineering of reliefs aims to turn an existing relief superimposed on an underlying surface into a geometric model which may be applied to a different base surface. Steps in this process include segmenting the relief from the background, and describing it as an offset height field relative to the underlying surface. We have previously considered relief segmentation using a geometric snake. Here, we show how to use this initial segmentation to estimate the background surface lying under the relief, which can be used (i) to refine the segmentation and (ii) to express the relief as an offset field. Our approach fits a B-spline surface patch to the measured background data surrounding the relief, while tension terms ensure this background surface smoothly continues underneath the relief where there are no measured background data points to fit. After making an initial estimate of relief offset height everywhere within the patch, we use a support vector machine to refine the segmentation. Tests demonstrate that this approach can accurately model the background surface where it underlies the relief, providing more accurate segmentation, as well as relief height field estimation. In particular, this approach provides significant improvements for relief concavities with narrow mouths and can segment reliefs with small internal holes.
A new approach of analyzing the displacements and stress of the surrounding rock for shallow tunnels excavated under non-axisymmetric displacement boundary conditions on a vertical surface is investigated in this study. In the proposed approach, by using a virtual image technique, the shear stress of the vertical ground surface is revised to be zero, and elastic solutions of the surrounding rock are obtained before stress revision. To revise the vertical normal stress and shear stress of horizontal ground surface generated by the combined action of the actual and image sinks, the harmonic functions and corresponding stress function solutions were adopted. Based on the Boussinesq's solutions and integral method, the horizontal normal stress of the vertical ground surface is revised to be zero. Based on the linear superposition principle, the final solution of the displacements and stress were proposed by superimposing the solutions obtained by the virtual image technique and the stress revision on the horizontal and vertical ground surfaces. Furthermore, the ground settlements and lateral displacements of the horizontal and vertical ground surfaces are derived by the proposed approach. The proposed approach was well verified by comparing with the numerical method. The discussion based on the proposed approach in the manuscript shows that smaller horizontal ground settlements will be induced by lower tunnel buried depths and smaller limb distances. The proposed approach for the displacement and stress of the surrounding rocks can provide some practical information about the surrounding rock stability analysis of shallow tunnels excavated under non-axisymmetric displacement boundary conditions on a vertical surface.
This research deals with a problem of reconstructing 3D surface structures from their 2D projections, which is an important research topic in computer vision. In order to provide robust reconstruction algorithm, that is reliable even in the presence of uncertainty in the range images, we first present a detailed model and analysis of several error sources and their effects on measuring three-dimensional surface properties using the space encoded range imaging technique. Our approach has two key elements. The first is the error modeling for the space encoding range sensor and its propagation to the 3D surface reconstruction problem. The second key element in our approach is the algorithm for removing outliers in the range image. Such analyses, to our knowledge, have never attempted before. Experimental results show that our approach is significantly reliable.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.