• 제목/요약/키워드: variational approach

검색결과 171건 처리시간 0.026초

음영분석에 의한 내시경 영상의 3차원 형체 추정에 관한 연구 (Three Dimensional Shape Estimation by Shading Analysis of Endoscopic Image)

  • 이태수;차은종;윤세진
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
    • /
    • 제16권4호
    • /
    • pp.499-506
    • /
    • 1995
  • 위내시경 영상의 음영을 분석하여 내부 벽면의 3차원적인 형체를 추정하는 새로운 기법을 제안하였다. 이를 위해 우선 내시경의 기기적인 특성을 분석한 다음, 진단 대상이 되는 위벽면 자체의 특성으로 인해 내시경 영상의 특성을 분석하였다. 이를 사전정보로 하고, Horn의 변분법을 도입하여 반복적인 음영분석 알고리즘을 구현하였다. 알고리즘의 타당성 여부를 증명하기 위하여 위모형에서 획득한 $512{\times}512$ 영상 중에서 $256{\times}320$을 대상으로 해서, 시뮬레이션을 수행하였다. 이때 Lagraniginan multiplier의 값이 0.3일 경우 알고리즘의 수렴성 및 전체오차 특성이 가장 좋았으며, 가장 정확한 위벽면의 재구성이 이루어짐을 보였다.

  • PDF

구조동역학-열탄성학 연성문제의 유한요소 정식화 및 분류 (The Finite Element Formulation and Its Classification of Dynamic Thermoelastic Problems of Solids)

  • Yun, Seong-Ho
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.37-49
    • /
    • 2000
  • 본 논문은 구조물의 동역학 및 열탄성 연성문제 해석을 위한 통합된 유한요소법을 개발하는데 초점을 두고있다. 첫째로, 열전도 방정식에 열변위라는 물리량을 도입하여 동역학의 운동 방정식과 유사하도록 유도한 후, 변분법과 일반좌표계를 이용하여 시간영역에서 정식화하였다. 둘째로, 두 방정식에 라플라스 변환을 동시에 도입하고, 공간변수만을 갖는 형상함수와 가중잔여법을 적용하여 유한요소식을 변환영역에서 표현하였다. 연성된 방정식을 문제의 특성에 따라서 분류하였고 정식화 과정을 검증하였다. 또한 수치해석 알고리듬이 갖는 수치 역 변환의 정성적인 경향에 대하여 검토하였다.

  • PDF

연속 보 해석 기법에 의한 내부튜브를 가진 골조 튜브 구조물의 해석 (Continuum Beam Analogy for Analysis of Framed Tube Structures with Multiple Internal Tubes)

  • 이강건
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
    • /
    • pp.215-221
    • /
    • 2000
  • A simple numerical modeling technique is proposed for the analysis of framed tube structures with multiple internal tubes. The structures are analysed using a continuum approach in which each tube is individually modelled by a tube beam that accounts for the flexural and shear deformations, as well as the shear lag effects. By simplifying assumptions regarding the form of strain distributions in external and internal tubes, the structural behaviours is reduced to the solution of a single second order linear differential equation. The numerical analysis uses the variational approach on the basis of the minimum potential energy priniciple. Three framed-tube sructures with single, two and three internal tubes are analysed to verify the applicability and reliability of the proposed method.

  • PDF

굽힘모드하에서의 코팅크랙킹의 분석 I : 이론 (A Study on the Coating Cracking on a Substrate in Bending I : Theory)

  • Sung-Ryong Kim;John A. Nairn
    • Composites Research
    • /
    • 제13권3호
    • /
    • pp.38-47
    • /
    • 2000
  • 기재위에 입혀진 코팅에서 발생하는 크랙킹 현상을 파괴역학을 이용해서 분석하였다. 코팅/기재 구조에서 굽힘모드시 발생하는 코팅크랙킹을 변분법을 이용하여 분석하였으며, 본 연구에서 유도된 변위에너지 방출량을 통해 기재위에 입혀진 코팅층에서 크랙이 확장되는 것을 예측할 수 있다. 본 연구를 통해 얻어진 코팅의 임계 변위에너지 방출량은 재료의 고유성질이며 코팅크랙킹의 보다 근본적인 의미를 제공할 수 있다.

  • PDF

유한요소법과 경계요소법을 이용한 수중에서의 탄성구조물의 진동모드해석 및 모델링 기법 (Modelling Technique and Model Analysis of Submerged Structures Using Finite Element Method and Boundary Element Method)

  • 김관주;오상륜
    • 소음진동
    • /
    • 제10권2호
    • /
    • pp.319-324
    • /
    • 2000
  • This paper shows hot to model the submerged elastic structures and adequate analysis tools for modal behavior when using finite element and boundary element method. Four different cases are reviewed depending on the location of the water and air. First case is that structures are filled with air and water is located outside. Second case is opposite to case one. These cases are solved by direct approach using collocation procedure. Third case is that water is located both sides of structures. Last case is that air is located both sides. These cases are solved by indirect approach using variational procedure. As analysis tools harmonic frequency sweep analysis and eigenvalue iteration method are selected to obtain the natural frequencies of vibrating submerged structures depending on the cases. Results are compared with closed form solutions of submerged spherical shell.

  • PDF

SECOND ORDER TANGENT VECTORS IN RIEMANNIAN GEOMETRY

  • Kwon, Soon-Hak
    • 대한수학회지
    • /
    • 제36권5호
    • /
    • pp.959-1008
    • /
    • 1999
  • This paper considers foundational issues related to connections in the tangent bundle of a manifold. The approach makes use of second order tangent vectors, i.e., vectors tangent to the tangent bundle. The resulting second order tangent bundle has certain properties, above and beyond those of a typical tangent bundle. In particular, it has a natural secondary vector bundle structure and a canonical involution that interchanges the two structures. The involution provides a nice way to understand the torsion of a connection. The latter parts of the paper deal with the Levi-Civita connection of a Riemannian manifold. The idea is to get at the connection by first finding its.spary. This is a second order vector field that encodes the second order differential equation for geodesics. The paper also develops some machinery involving lifts of vector fields form a manifold to its tangent bundle and uses a variational approach to produce the Riemannian spray.

  • PDF

Large deflections of variable-arc-length beams under uniform self weight: Analytical and experimental

  • Pulngern, Tawich;Halling, Marvin W.;Chucheepsakul, Somchai
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제19권4호
    • /
    • pp.413-423
    • /
    • 2005
  • This paper presents the solution of large static deflection due to uniformly distributed self weight and the critical or maximum applied uniform loading that a simply supported beam with variable-arc-length can resist. Two analytical approaches are presented and validated experimentally. The first approach is a finite-element discretization of the span length based on the variational formulation, which gives the solution of large static sag deflections for the stable equilibrium case. The second approach is the shooting method based on an elastica theory formulation. This method gives the results of the stable and unstable equilibrium configurations, and the critical uniform loading. Experimental studies were conducted to complement the analytical results for the stable equilibrium case. The measured large static configurations are found to be in good agreement with the two analytical approaches, and the critical uniform self weight obtained experimentally also shows good correlation with the shooting method.

A MODEL OF RETIREMENT AND CONSUMPTION-PORTFOLIO CHOICE

  • Junkee Jeon;Hyeng Keun Koo
    • 대한수학회보
    • /
    • 제60권4호
    • /
    • pp.1101-1129
    • /
    • 2023
  • In this study we propose a model of optimal retirement, consumption and portfolio choice of an individual agent, which encompasses a large class of the models in the literature, and provide a methodology to solve the model. Different from the traditional approach, we consider the problems before and after retirement simultaneously and identify the difference in the dual value functions as the utility value of lifetime labor. The utility value has an option nature, namely, it is the maximized value of choosing the retirement time optimally and we discover it by solving a variational inequality. Then, we discover the dual value functions by using the utility value. We discover the value function and optimal policies by establishing a duality between the value function and the dual value function. The model and approach offer a significant advantage for computation of optimal policies for a large class of problems.

돌발상황하의 교통망 통행시간 예측모형 (A Travel Time Prediction Model under Incidents)

  • 장원재
    • 대한교통학회지
    • /
    • 제29권1호
    • /
    • pp.71-79
    • /
    • 2011
  • 전통적으로 동적 교통망 모형들은 실시간 교통운영 문제를 위한 도구로 인식되어 왔다. 이와 같은 모형들을 활용하는 방안 중 하나는 예측통행시간을 생성하는 것이다. 예측통행시간 정보는 통행자들이 혼잡한 지역에서 덜 혼잡한 지역으로 경로를 전환할 수 있도록 해 주는데 이는 교통망의 용량을 효과적으로 활용하게 한다. 이러한 접근 방법은 돌발상황이 발생했을 때 매우 효과적일 것으로 예상된다. 이 때 고려해야 할 사항은 통행시간정보가 미래 통행여건 자체에 영향을 준다는 점이다. 이로 인해 예기치 못한 과잉반응(over-reaction)을 야기할 수 있으며 예측정보의 신뢰도를 떨어뜨리는 요인으로 작용할 수도 있다. 본 연구에서는 돌발상황 발생 시를 대상으로 교통망 차원의 통행시간 예측모형을 제시한다. 이 모형에서는 모든 운전자가 개인 차내 단말기를 통해 상세한 교통정보를 이용할 수 있으며 이러한 정보를 바탕으로 경로선택에 관한 의사결정을 할 수 있다고 가정하였다. 경로기반(route-based)의 확률론적 변등부등식(stochastic variational inequality)을 통행시간예측의 기본모형으로 사용하였으며 운전자의 경로전환의사를 반영하기 위해 경로전환함수를 적용하였다. 컴퓨터 프로그램과 간단한 교통망 분석을 통해 제안된 모형의 특성을 살펴보았다.

An efficient numerical model for free vibration of temperature-dependent porous FG nano-scale beams using a nonlocal strain gradient theory

  • Tarek Merzouki;Mohammed SidAhmed Houari
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제90권1호
    • /
    • pp.1-18
    • /
    • 2024
  • The present study conducts a thorough analysis of thermal vibrations in functionally graded porous nanocomposite beams within a thermal setting. Investigating the temperature-dependent material properties of these beams, which continuously vary across their thickness in accordance with a power-law function, a finite element approach is developed. This approach utilizes a nonlocal strain gradient theory and accounts for a linear temperature rise. The analysis employs four different patterns of porosity distribution to characterize the functionally graded porous materials. A novel two-variable shear deformation beam nonlocal strain gradient theory, based on trigonometric functions, is introduced to examine the combined effects of nonlocal stress and strain gradient on these beams. The derived governing equations are solved through a 3-nodes beam element. A comprehensive parametric study delves into the influence of structural parameters, such as thicknessratio, beam length, nonlocal scale parameter, and strain gradient parameter. Furthermore, the study explores the impact of thermal effects, porosity distribution forms, and material distribution profiles on the free vibration of temperature-dependent FG nanobeams. The results reveal the substantial influence of these effects on the vibration behavior of functionally graded nanobeams under thermal conditions. This research presents a finite element approach to examine the thermo-mechanical behavior of nonlocal temperature-dependent FG nanobeams, filling the gap where analytical results are unavailable.