• 제목/요약/키워드: volume meshing

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옥트리 기반의 적응적 부호거리장을 이용한 사면체 요소망 생성 (Tetrahedral Meshing with an Octree-based Adaptive Signed Distance Field)

  • 박석훈;최민규
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.29-34
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    • 2012
  • 양질의 사면체 요소망은 유한요소법 기반의 변형체 시뮬레이션이나 사면체 기반의 유체 시뮬레이션 등에서 필수적이다. 본 논문에서는 옥트리 기반의 적응적 부호거리장을 이용하여 다각형 표면을 가진 물체의 내부를 양질의 이면각을 가진 사면체로 채우는 볼륨 요소망 구성 방법을 제안한다. 옥트리를 이용하여 물체 내부에서 표면까지 다양한 크기의 사면체를 이용하여 생성된 요소의 개수를 줄이며, 옥트리의 인접 셀들 사이의 레벨 차이를 제한하여 양질의 이면각을 가진 요소망을 얻는다. 옥트리 기반의 요소망 생성에 있어서 물체 표면까지의 부호거리를 구하는 것은 매우 중요한 연산이다. 본 논문은 하향식으로 생성한 옥트리의 꼭짓점들에서 부호거리장을 빠르게 구하는데 중점을 두고 있다. 본 논문에서 제안한 사면체 요소망 구성 방법은 실행 시간이 빠르고 안정적이며 구현이 쉬운 장점을 가지고 있다.

삼차원 소성가공 공정 시뮬레이션을 위한 지능형 사면체 요소망 자동생성 (Automated Adaptive Tetrahedral Element Generation for Three-Dimensional Metal Forming Simulation)

  • 이민철;전만수
    • 소성∙가공
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    • 제15권3호
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    • pp.189-194
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    • 2006
  • In this paper, an automated adaptive mesh generation scheme, based on an advancing-front-Delaunay method, is presented fur finite element simulation of three dimensional bulk metal farming processes. Basic approach is introduced in detail, including a surface meshing and volume meshing technique and a mesh density control scheme. The presented approach is applied to automatic forging simulation in order to evaluate the effect of the developed schemes. Comparison shows a good agreement between required mesh density and generated mesh density, implying that the presented approach is appropriate for automatic mesh generation in metal forming simulation.

옥트리 기반의 적응적 사면체 요소망구성 (Octree-Based Adaptive Tetrahedral Meshing)

  • 김철원;박석훈;최민규
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.45-53
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    • 2011
  • 본 논문에서는 양질의 이면각을 가진 사면체로 물체 내부를 채우는 볼륨 요소망 구성 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법은 실행시간이 빠르고 안정적이며 구현이 쉬운 장점을 가지고 있다. 효율적인 공간 활용을 위해 옥트리를 사용함으로써 물체 내부에서 표면에 이르기까지 다양한 크기의 사면체를 활용할 수 있다. 최소 이면각을 최대화하고 최대 이면각을 최소화하는 양질의 요소망을 얻기 위하여 옥트리의 인접 셀들 사이의 레벨 차이를 제한하며, 옥트리 및 요소망 생성 속도를 높이기 위하여 정규 격자에서의 부호거리장을 사용한다. 본 논문에서 제안한 요소망 구성 방법은 유한요소법 기반의 변형체 시뮬레이션이나 사면체 기반의 유체 시뮬레이션 등에서 유용하게 활용될 수 있다.

스테레오 카메라와 측정에 의한 3D 대상체 포인트 클라우드의 불규칙 삼각 매싱 기반 체적 계산 (The Stereo Camera Measurement of Point Cloud on 3D Object and the Calculation of Volume Based on Irregular Triangular Mesh)

  • 이영대;조성윤;김경;이동규
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.153-159
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    • 2012
  • 안전하고 쾌적한 도시 환경을 조성하기 위해 폐기물 매립 시설은 필요하며 폐기물 부피 관리의 신뢰성 및 용량 정보의 정확성을 파악하는 것이 필요하다. 이 논문에서는 쓰레기 매립의 표준화를 위한 일환으로 쓰레기 체적을 주기적으로 계산하는 알고리즘을 제시하였다. 스테레오 카메라 캘리브레이션 이후에 대상체의 표면에 대한 포인트 클라우드(point cloud)를 얻을 수 있었으며 이것을 물체의 체적 계산 알고리즘의 입력으로 선택하였다, 비균일 삼각 격자 기반 메싱(non-uniform triangular meshing) 방법에 기초한 두 개의 체적 계산 알고리즘을 제안하였으며 알고리즘의 타당성을 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 입증하였다. 제시된 알고리즘은 쓰레기 매립의 체적 계산 뿐 만이 아니라 삼차원 객체의 일반적인 체적 계산을 위한 알고리즘으로도 사용될 수 있다.

Flexible CFD meshing strategy for prediction of ship resistance and propulsion performance

  • Seo, Jeong-Hwa;Seol, Dong-Myung;Lee, Ju-Hyun;Rhee, Shin-Hyung
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제2권3호
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    • pp.139-145
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    • 2010
  • In the present study, we conducted resistance test, propeller open water test and self-propulsion test for a ship's resistance and propulsion performance, using computational fluid dynamics techniques, where a Reynolds-averaged Navier-Stokes equations solver was employed. For convenience of mesh generation, unstructured meshes were used in the bow and stern region of a ship, where the hull shape is formed of delicate curved surfaces. On the other hand, structured meshes were generated for the middle part of the hull and the rest of the domain, i.e., the region of relatively simple geometry. To facilitate the rotating propeller for propeller open water test and self-propulsion test, a sliding mesh technique was adopted. Free-surface effects were included by employing the volume of fluid method for multi-phase flows. The computational results were validated by comparing with the existing experimental data.

스테레오 카메라와 균일 매시를 이용한 매립지의 환경감시를 위한 체적 계산 알고리즘 (Volume Calculation for Filling Up of Rubbish Using Stereo Camera and Uniform Mesh)

  • 이영대;조성윤;김경;이동규
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.15-22
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    • 2012
  • 안전하고 쾌적한 도시 환경을 조성하기 위해 폐기물 매립 시설은 필요하며 폐기물 부피 관리의 신뢰성 및 용량 정보의 정확성을 파악하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 쓰레기 매립장 환경 개선을 위해 매립된 쓰레기의 체적을 스테레오 비전 카메라를 이용하여 계산하고 매립량을 계산하기 위한 알고리즘을 개발 하였다. 스테레오(stereo)) 카메라를 이용하여 왜곡 파라메타 교정을 한 후에 쓰레기 매립지의 대상 표면 점들의 클라우드를 얻게 되며 이를 체적 알고리즘의 입력으로 하여 제시된 두 가지 방법의 체적계산 알고리즘을 통해 대상체의 체적을 계산하게 된다. 그리고 이 부피 값과 비교하고자 하는 지난 시간의 체적 값을 감산하여 매립된 체적을 계산한다. 이를 통해 주간 매립 체적, 월간 매립 체적 및 년간 매립 체적을 계산하여 쓰레기 매립 제어를 위한 정량적인 통계값을 얻을 수 있게 된다.

Geometrically nonlinear dynamic analysis of FG graphene platelets-reinforced nanocomposite cylinder: MLPG method based on a modified nonlinear micromechanical model

  • Rad, Mohammad Hossein Ghadiri;Shahabian, Farzad;Hosseini, Seyed Mahmoud
    • Steel and Composite Structures
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    • 제35권1호
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    • pp.77-92
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    • 2020
  • The present paper outlined a procedure for geometrically nonlinear dynamic analysis of functionally graded graphene platelets-reinforced (GPLR-FG) nanocomposite cylinder subjected to mechanical shock loading. The governing equation of motion for large deformation problems is derived using meshless local Petrov-Galerkin (MLPG) method based on total lagrangian approach. In the MLPG method, the radial point interpolation technique is employed to construct the shape functions. A micromechanical model based on the Halpin-Tsai model and rule of mixture is used for formulation the nonlinear functionally graded distribution of GPLs in polymer matrix of composites. Energy dissipation in analyses of the structure responding to dynamic loads is considered using the Rayleigh damping. The Newmark-Newton/Raphson method which is an incremental-iterative approach is implemented to solve the nonlinear dynamic equations. The results of the proposed method for homogenous material are compared with the finite element ones. A very good agreement is achieved between the MLPG and FEM with very fine meshing. In addition, the results have demonstrated that the MLPG method is more effective method compared with the FEM for very large deformation problems due to avoiding mesh distortion issues. Finally, the effect of GPLs distribution on strength, stiffness and dynamic characteristics of the cylinder are discussed in details. The obtained results show that the distribution of GPLs changed the mechanical properties, so a classification of different types and volume fraction exponent is established. Indeed by comparing the obtained results, the best compromise of nanocomposite cylinder is determined in terms of mechanical and dynamic properties for different load patterns. All these applications have shown that the present MLPG method is very effective for geometrically nonlinear analyses of GPLR-FG nanocomposite cylinder because of vanishing mesh distortion issue in large deformation problems. In addition, since in proposed method the distributed nodes are used for discretization the problem domain (rather than the meshing), modeling the functionally graded media yields to more accurate results.

Added masses computation for unconventional airships and aerostats through geometric shape evaluation and meshing

  • Tuveri, Marco;Ceruti, Alessandro;Marzocca, Pier
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제15권3호
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    • pp.241-257
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    • 2014
  • The modern development in design of airships and aerostats has led to unconventional configurations quite different from the classical ellipsoidal and spherical ones. This new class of air-vehicles presents a mass-to-volume ratio that can be considered very similar to the density of the fluid displaced by the vehicle itself, and as a consequence, modeling and simulation should consider the added masses in the equations of motion. The concept of added masses deals with the inertia added to a system, since an accelerating or decelerating body moving into a fluid displaces a volume of the neighboring fluid. The aim of this paper is to provide designers with the added masses matrix for more than twenty Lighter Than Air vehicles with unconventional shapes. Starting from a CAD model of a given shape, by applying a panel-like method, its external surface is properly meshed, using triangular elements. The methodology has been validated by comparing results obtained with data available in literature for a known benchmark shape, and the inaccuracies of predictions agree with the typical precision required in conceptual design. For each configuration, a CAD model and a related added masses matrix are provided, with the purpose of assisting the practitioner in the design and flight simulation of modern airships and scientific balloons.

시뮬레이티드 어닐링을 이용한 유성치차열의 최적설계에 관한 연구 (Study on the optimal design for Planetary Gear Train using simulated annealing)

  • 최용혁;정태형;이근호
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.172-177
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    • 2004
  • A planetary gear trains has characteristics in compactness, power transformation ability and constant meshing. Usability is increased in applications of auto transmission and industrial gearbox. Study on optimum design of planetary gear train has been progressed on minimization of weight, miniaturization of planetary gear train and improvement of high strength. There are demands of study for the planetary gear train required long lift estimation In this wort being considered life, strength, intereference, contact ratio and aspect ratio, the optimum design algorithm is proposed to reduce the volume of planetary gear train with transferring the same amount of power. In the design of algorithm for planetary gear train, the determination of teeth number is separated to achieve simplicity and the simulated annealing method as a global optimal technique is used for optimal design method.

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스테레오 카메라 측정을 이용한 매립장 체적 감시 시스템 (The Volume Monitoring System of a Landfill Facility Using Stereo Camera Measurement)

  • 조성윤;이영대
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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    • pp.5-8
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    • 2013
  • 이 논문에서는 쓰레기 매립의 표준화 및 고도화를 위한 일환으로 쓰레기 체적을 주기적으로 계산하는 알고리즘을 제시하였다. 카메라 캘리브레이션 이후에 대상체의 표면에 대한 포인트 클라우드(point cloud) 데이타를 얻을 수 있었으며 이것을 제시된 체적 계산 알고리즘의 입력이 된다. 균일(uniform) 및 비균일 삼각 격자 기반 메싱(non-uniform triangular meshing) 방법에 기초한 두 개의 체적 계산 알고리즘을 제안하였으며 알고리즘의 타당성을 시뮬레이션과 실제 현장 실험을 통해 입증하였다.

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