• 제목/요약/키워드: 동적기하

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Dynamic Analysis of Axisymmetric Prestressed Shell Structures Subjected to Seismic Excitations (지진하중을 받는 축대칭 프리스트레스트 쉘 구조물의 동적해석)

    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.2 no.4
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    • pp.11-22
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    • 1998
  • An axisymmetric shell element which includes the effects of the meridional and circumferential cable prestresses is developed. It is coded for personal computer by the maximum use of axisymmetic properties and the dynamic analysis is performed under the seismic exitations. A ring element is used to fully utilize the characteristics of the axisymmetric shell. The eigenvalue solutions using 20 elements under the initial prestresses are in good agreement with the exact solutions. The results of the seismic analysis show that the radial deflection under the meridional prestress is a little larger than that under the circumferential prestress. The finite element model developed in this study can be very useful to the design applications.

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Dynamic Modeling Method for Beams Undergoing Overall Rigid Body Motion Considering Two Geometric Non-linear Effects (두 기하학적 비선형 효과들을 고려한 대변위 강체운동을 하는 보의 동적 모델링 방법)

  • Kim, Na-Eun;Yoo, Hong-Hee
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.27 no.6
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    • pp.1014-1019
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    • 2003
  • A dynamic modeling method for beams undergoing overall rigid body motion is presented in this paper. Two special deformation variables are introduced to represent the stretching and the curvature and are approximated by the assumed mode method. Geometric constraint equations that relate the two special deformation variables and the cartesian deformation variables are incorporated into the modeling method. By using the special deformation variables, all natural as well as geometric boundary conditions can be satisfied. It is shown that the geometric nonlinear effects of stretching and curvature play important roles to accurately predict the dynamic response when overall rigid body motion is involved.

Maximizing Eigenfrequency of Geometrical Nonlinear Structure using Topology Optimization (위상최적화를 이용한 기하 비선형 구조물의 고유진동수 최적화)

  • Yoon, Gil-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.89-92
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    • 2009
  • 본 논문에서는 비선형구조물의 위상최적화를 위하여 개발된 요소 연결 매개법 (Element Connectivity Parameterization Method)을 이용하여 기하비선형 구조물의 고유진동수(Eigenfrequency)를 최적화하는 연구를 소개한다. 기존의 밀도를 기반으로 한 위상최적화기법은 비선형 구조물의 위상최적화를 수행할 때 약한 탄성계수를 가지는 요소가 대변형을 일으켜 전체 강성행렬(Tangent Stiffness Matrix)이 양정정성(Positive definiteness)를 잃어버리는 문제점이 있어서 위상최적화를 수행하기 어렵다. 이 문제점을 해결하기 위하여 최근에 요소 연결 매개법(Element Connectivity Parameterization Method)이 개발되었다. 이 요소 연결 매개법은 요소의 강성을 설계하는 것이 아니라 요소의 연결성을 설계하는 기법으로 이를 이용하여 비선형 구조물의 위상최적화를 효과적으로 수행할 수 있다. 이 연구에서는 요소 연결 매개법을 동적인 문제에 적용하기 위한 연구를 수행하며 이를 이용하여 비선형 구조물의 고유진동수를 최적화 하는 위상최적화 문제에 적용하였다. 비선형 수치 예제를 통하여 기하 비선형 구조물의 고유진동수를 최대화를 통하여 기하 비선형 구조물의 강성최대화 문제와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

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Topologically Adaptable Geometric Snakes (위상변화가 자유로운 기하학적 스네이크)

  • Kim, Haeng-Kang;Seo, Yong-Deuk;Jung, Moon-R.
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.9 no.3
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    • pp.1-5
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    • 2003
  • 3차원 메쉬에서 특징을 추출하는 것은 메쉬 에디팅이나 메쉬 모핑 등의 여러 가지 메쉬 처리에 있어서 중요한 일이다. 특징을 추출하는 방법 중에서 사용자가 지정한 부근의 특징을 자동적으로 찾아주는 방법은 이미지 처리 분야에서는 오래 전부터 사용되어 왔는데 이미지 스네이크 알고리즘이 그것이다. 최근에는 그러한 이미지 스네이크 알고리즘이 3차원 메쉬에 적용되어 기하학적인 스네이크 알고리즘으로 탄생하였다. 본 논문은 기하학적 스네이크의 새로운 알고리즘을 제시하고, 찾고자 하는 특징의 모양에 따라 스네이크 곡선의 위상이 자유롭게 변화하는 기하학적 스네이크 모델을 제안한다. 본 논문에 사용된 알고리즘은 이미지 스네이크 알고리즘의 동적 프로그래밍 방법을 3차원 메쉬에 응용한 것으로 스네이크 포인트들이 메쉬의 에지를 따라 3차원 상에서 직접 이동을 하면서 에너지가 최소가 되는 지점을 찾아 가는 방식이다. 스네이크 곡선은 메쉬상의 이웃한 정점들의 순차적인 연결선으로 이루어지며 찾고자 하는 특징의 모양과 크기에 따라 스네이크 포인트의 개수가 자동으로 조절된다. 또한 주변의 다른 스네이크 포인트와 만났을 때 합쳐지거나 반대로 여러 스네이크 곡선으로 나뉘어 질 수 있다.

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The Impact of Dynamic Geometry Software on High School Students' Problem Solving of the Conic Sections (동적기하가 원뿔곡선 문제 해결에 미치는 영향)

  • Hong, Seong-Kowan;Park, Cheol-Ho
    • The Mathematical Education
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    • v.46 no.3
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    • pp.331-349
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    • 2007
  • This study aims to improve the teaching and learning method on the conic sections. To do that the researcher analyzed the impact of dynamic geometry software on students' problem solving of the conic sections. Students often say, "I have solved this kind of problem and remember hearing the problem solving process of it before." But they often are not able to resolve the question. Previous studies suggest that one of the reasons can be students' tendency to approach the conic sections only using algebra or analytic geometry without the geometric principle. So the researcher conducted instructions based on the geometric and historico-genetic principle on the conic sections using dynamic geometry software. The instructions were intended to find out if the experimental, intuitional, mathematic problem solving is necessary for the deductive process of solving geometric problems. To achieve the purpose of this study, the researcher video taped the instruction process and converted it to digital using the computer. What students' had said and discussed with the teacher during the classes was checked and their behavior was analyzed. That analysis was based on Branford's perspective, which included three different stage of proof; experimental, intuitive, and mathematical. The researcher got the following conclusions from this study. Firstly, students preferred their own manipulation or reconstruction to deductive mathematical explanation or proving of the problem. And they showed tendency to consider it as the mathematical truth when the problem is dealt with by their own manipulation. Secondly, the manipulation environment of dynamic geometry software help students correct their mathematical misconception, which result from their cognitive obstacles, and get correct ones. Thirdly, by using dynamic geometry software the teacher could help reduce the 'zone of proximal development' of Vigotsky.

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Development and Application of a Multimedia Title for Geometry Learning (기하 학습을 위한 멀티미디어 타이틀의 개발과 적용)

  • Jo, Seong-Chuon;Chung, Jong-in
    • The Journal of Korean Association of Computer Education
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    • v.4 no.1
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    • pp.99-107
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    • 2001
  • One of the main objects of geometry in mathematics education is to improve students' geometric intuition capability and logical reasoning capability based on them. A visual element related to intuition plays an important role in teaching and learning of geometry. Therefore, in this research, we focus on the development of multimedia title available to dynamic operation about visual elements and verify of effect of its application. This title for the learning of "the Pythagorean theorem and its practical use" in the third grade of middle school is designed and implemented by an authoring tool, Toolbook. And it enables learners to study mathematics individually and can be applied to the educational field, too. And we taught two groups, the applied group and the compared one of the second grade of middle school and surveyed Questions and evaluated study achievement. We calculated study achievement of two groups on t-test using SPSS. As the result, we knew that the applied group is higher than the compared one in the study achievement and provision of dynamic operation possibility on visual elements make students know very high learning effect and help improvement of intelligent capability.

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Individual 3D facial avatar synthesis using elastic matching of facial mesh and image (얼굴 메쉬와 이미지의 동적 매칭을 이용한 개인 아바타의 3차원 얼굴 합성)

  • 강명진;김창헌
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 1998.10c
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    • pp.600-602
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    • 1998
  • 본 논문은 정면과 측면 얼굴 이미지의 특성을 살린 3차원 개인 아바타 합성에 관한 연구이다. 표준 얼굴 메쉬를 얼굴 이미지의 특징점에 맞추려는 힘을 특징점 이외의 점들까지의 거리에 대한 가우스 분포를 따라 부드럽게 전달시켜 매쉬를 탄성있게 변형하는 힘으로 작용시켜 메쉬를 얼굴 이미지의 윤곽선을 중심으로 매칭시키고, 매칭된 메쉬가 매칭 이전의 메쉬의 기하학적 특성을 유지할 수 있도록 메쉬에 동적 피부 모델을 적용한다. 이렇게 생성한 3차원 메쉬에 이미지를 텍스춰 매핑하여 개인 특성을 살린 3차원 개인 아바타를 생성한다.

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Dynamic problem of Beams with Geometric nonlinear analysis research by the Collocation Method (선점법에 의한 기하학적 비선형을 고려한 보의 동적문제 해석 연구)

  • Park, Sung-Jin;Son, Jee-hyun
    • Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.134-137
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    • 2015
  • 본 연구에서는 다른 해법과 비교하여, 비선형 진동문제 선점법 적용성, 유효성을 확인하고, F.E.M 결과와의 응답 곡선에 비교하여, 비선형 동적응답문제의 선점법 적용성을 연구한다. 또한 축방향 관성은 세장비가 크기에 따라 그 영향이 어떻게 나타나는지 연구한다.

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Shape and Motion Visualization of the Left Ventricle using a Dynamic Gaussian Blob Model (동적 가우시안 블럽 모델을 이용한 좌심실의 형태 및 운동 가시화)

  • Choi, Soo-Mi;Kim, Myoung-Hee
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.27 no.9
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    • pp.768-776
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    • 2000
  • 본 논문에서는 심혈관 조영영상으로부터 좌심실의 형태 및 운동을 가시화하기 위해 기하학적 정보와 물리적 정보를 통합한 동적 가우시안 블럽(dynamic gaussian blob)모델을 개발하였다. 동적 가우시안 블럽 모델은 superellipsoid에 3차원 가우시안 형태함수를 갖는 단일 유한요소를 통합한 것으로, 좌심실에 작용되는 가상적인 힘에 의해 형태를 적하하고, 심박동 전 주기에서의 운동을 추적한다. 또한 벽 운동 정도에 따라 다른 색을 지정하여 볼 수 있도록 함으로써 벽 운동에 이상이 있는 부위를 육안으로 쉽게 판별할 수 있도록 하였다. 이와 같은 좌심실의 동적.색체 가시화는 형태가 변황되는 심장질환이나 허혈이나 심근경색증처럼 심실벽 운동에 이상이 있는 질환의 진단을 도울 수 있다.

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Dynamic Nonlinear Analysis of Stiffened Shell Structures (보강된 쉘구조의 동적 비선형해석)

  • 최명수;김문영;장승필
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.3
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    • pp.57-64
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    • 2001
  • For the dynamic nonlinear analysis of stiffened plate and shell structures, total Lagrangian formulation is presented based upon the degenerated shell element considering finite rotation effects. Assumed strain concept is adopted in order to overcome shear locking phenomena and to eliminate spurious zero energy mode. In the elasto-plastic analysis, the return mapping algorithm based on the consistent elasto-plastic tangent modulus is applied to collapse analysis of shell structures. Newmark integration method is used for dynamic nonlinear analysis of shell structures under dynamic forces.

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