최근 건설공사에 디자인적 요소가 많이 강조 되면서 비정형 구조물이 증가하고 있다. 이에 따라 여러 소프트웨어들이 BIM환경에서 3D객체의 물량산출기능을 제공하고 있지만, 솔리드 모델기반 정형화된 객체의 제한된 물량산출기능을 제공하고 있다. 비정형 토목 구조물과 같이 수직적 단면형상의 변화정도가 심한 3D객체는 다수의 곡면 표현을 포함하므로 솔리드로 모델링하는데 많은 노력이 필요하며, 해당 모델이 포함한 기하정보의 수가 방대하기 때문에 특정한 단면에 대한 기하정보를 추출하기가 용이치 않다. 이러한 이유로 비정형 구조물을 솔리드 모델의 3D객체로 표현하는 데에는 한계가 따른다. 반면 서피스 모델은 비정형 객체의 형상을 비교적 자유로이 표현할 수 있고, 점, 선, 면으로만 이루어진 모델이기 때문에 정보의 용량이 적다. 따라서 대부분이 복잡한 형태로 방대한 양의 설계작업을 필요로 하는 토목공사의 설계정보 용량을 고려한다면, 서피스 모델링은 토목구조물 설계와 물량산출에 유리한 모델링 방법이 될 수 있다. 본 연구는 건설공사 비정형 구조물의 설계 작업에 유리한 서피스 모델기반의 3D객체를 이용한 비정형 객체의 물량산출 알고리즘을 제시하는 데 목적이 있다. 제시된 방법론은 사례적용을 통하여 수계산 및 기존 솔리드방식의 물량산출결과와 비교하여 정확성을 검증하고 있다.
기존 해상풍력발전 지지구조물의 단점을 보완한 신형식의 파일 기초 하이브리드 지지구조물을 본 연구에서 제안하였다. 이 지지구조는 콘크리트 자중을 이용한 중력식 기초의 개념으로부터 수정되어 4개의 파일로 지지되며, 강재 샤프트와 원추형 콘크리트가 결합된 하이브리드 형식이다. 규모가 크고 두꺼운 콘크리트의 3차원 해석을 위해, 정확한 기하형상 모델링과 응력의 절점 보간이 가능한 솔리드-쉘 입체요소를 개발하였다. 해양구조물 전용 유한요소 프로그램인 XSEA에 탑재된 솔리드-쉘 요소와 Stream Function 파랑 이론을 적용하여, 제안한 하이브리드 지지구조물에 대해 서남해안 지역의 환경조건을 적용한 준정적 해석 및 고유진동수 해석을 실시하였다. 해석결과, 수평변위가 허용변위 이내로 나타났고, 고유진동수 해석을 통해 하이브리드 구조형식의 동적거동에 대한 우수성을 입증하였다. 결과적으로, 파일지지 하이브리드 지지구조물은 우리나라 서남해안 지역과 같이 연약지반에 적용 할 수 있는 충분한 안정성을 가진 것으로 평가 되었고, 각 부재에 대한 최적화 연구를 통해 경제성 확보가 가능한 것으로 검토되었다.
토공작업은 모든 종류의 토목공사에 기본이 되는 공종으로 공기, 공사비와 생산성에 영향을 미치는 요소이다. 토공은 그룹으로 형성된 다수의 건설장비들이 필요한 기계화 작업이며 건설장비로 인하여 많은 연료를 소비하는 작업이다. 그러나 일반적으로 토공작업은 건설장비 운전자의 경험과 직관에 의하여 수행되기 때문에 낮은 생산성, 높은 연료사용량 및 탄소를 많이 배출시킬 수 있는 문제점을 갖고 있다. 최근 연구에 의하면 이러한 문제점의 해결책의 하나로 건설장비 플릿관리 시스템이 제안되고 있다. 건설장비 플릿관리 시스템은 효과적인 토공계획, 최적의 건설장비 할당, 효율적인 건설장비 운영, 빠른 정보교환 등과 같은 기능을 수행한다. 본 연구에서는 건설장비 플릿관리 시스템 구축시 필요한 주요 방법론을 제시하는 것을 목적으로 하고 있다. 토공작업을 위한 3D 솔리드 파라메트릭 모델 형성, 옥트리를 이용한 토량배분, 건설장비 플릿구성 및 운영 방법론을 제시하였다. 건설장비 플릿관리 시스템의 효용성을 건설장비 가동률, 연료사용량, 이산화탄소 배출량 측면에서 검증해 보기 위하여 시뮬레이션을 실시하였다.
본 논문에서는 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 자동으로 군집형 솔리드 건물 모델을 생성하는 기술을 다양한 데이터에 적용, 실험을 수행하여 적용 가능성과 효용성을 탐색한다. 또한 자동 건물 모델링 기술의 한계로 인해 부족한 모델의 품질을 향상시키기 위하여 건물의 형상 편집 및 텍스처 조정 기술을 개발, 실험을 통해 결과를 확인하였다. 자동 건물 모델 생성 기술의 적용 가능성 탐색을 위하여 무인항공기 영상 기반으로 생성된 포인트 클라우드와 LiDAR(Light Detection and Ranging) 자료를 사용해 실험하였으며, 자동으로 생성된 건물 모델에 건물 형상 편집 및 텍스처 조정 기술을 적용하여 모델의 품질의 향상 실험을 수행하였다. 이를 통해 포인트 클라우드 데이터 기반의 자동 군집형 솔리드 건물 모델링 기술의 적용 가능성과 모델의 품질 향상기술의 효용성을 확인하였다. 개발된 기술은 기존의 건물 모델링 기술과 비교하여 처리시간의 비용이 크게 감소하며, 잦은 모델 갱신이 필요한 지역에 대한 관리 측면에서도 강점이 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 2액형 아크릴 우레탄 도료에 있어서 바인더로 사용되는 하이솔리드 아크릴 폴리올 수지를 개발함에 있어서 핵심요소인 반응 개시제로 TAPEH (t-amyl peroxy 2-ethyl hexanoate)를 선택하였다. 그리고 하이드록시 모노머는 Tone M100 (caprolactone acrylate), 4HBA (4-hydroxy butyl acrylate), 2HEMA (2-hydroxy ethyl methacrylate)를 사용하였다. 앞의 물질을 2액형 아크릴 우레탄 도료용으로 응용함에 있어서 적용성과 VOC 저감을 위하여, 알리파틱 폴리이소시아네이트 경화제 종류에 따른 반응성과 도막물성을 검토하였다. 또한 최근 주석계 촉매의 사용 억제에 따라 저독성 금속촉매와의 반응성 및 물성도 비교 시험하였다. 이상의 결과로부터 2액형 하이솔리드 폴리우레탄 수지 도료의 응용에 필요한 기초자료 확보로 도막물성과 작업성 개량 및 친환경 도료개발에 효과적으로 응용 할 수 있는 것을 검토하였다.
In this paper, the solid modeller suitable for PC was developed for Top-down 3-D representation and analysis of fixed offshore structures. Also solid modelling and hidden line removal were conducted in order to visualize the offshore structures based on the scan line z-buffer algorithm.
In this study, Automatic design program creates 3D solid models and constructs them. The method of making assembly model is two. One assembles the element made in automatic design program with hand, the other develops the automatic design program fur creating assembly model. Automatic design program improves the convenience of user. In creating gears, involute curve and Trochoidal fillet curve are made by mathematical development.
자동차의 심장부라고 할 수 있는 엔진의 설계 개발에 있어서 CAE(computer aided engineering)의 활용이 개발비용 및 기간 단축과 설계 품질의 향상에 효과적이며, CAE가 제품개발의 조기에 수행될 수록 그 효과가 큰 것으로 받아 지고 있다. (1) 한편, 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어의 발전으로, 설계 시에 컴퓨터의 이용이 크게 증가되고 있다. 특히, 솔리드 모델(solid model)을 기본으로 하는 설계와 이를 이용한 동시 공학의 도입은 해석과 그 결과의 설계 반영이 용이한 환경을 주고 있다. 따라서, 완성차 업체에서는 보다 신뢰성 있는 해석을 신속히 수행하기 위한 해석 기술의 개발과 CAE 적용 분야의 확대를 위해 노력하고 있다.(중략)
Existing data structures for non-manifold solid modelers use basic dat entities, such as vertex, edge, loop, face, shell, and region to find adjacency relationships. But, no one clearly identified what additional types of data entitles are necessary to represent incidence relationships. In this paper, we classified the boundary information of vertex, edge, face , and region from the 3-D space view. As the results we can clearly define the boundary information required for adjacency relationships. The existing B-rep data structures for solid modeler are compared whether they have the required boundary information.
중립면은 셸 (솔리드 모델) 유한 요소 생성, 로보트 이동 경로 계산, 특징 형상 판별 등에서 사용될 수 있다. 그러나 기존 중립면 계산 알고리즘들은 연립 방정식을 수렴성이 보장되지 않는 수치 해법으로 풀어야 했기 때문에 발전이 미비했다. 본 논문은 복셀-이등분 면의 교자성을 이용한 중립면 계산 알고리즘을 제시한다. 교차성은 보로노이 영역을 사용, 단순한 기하학적 요소간의 거리 비교로 판별한다. 이런 기하학적인 접근 방법은 기본적으로 수렴성 문제가 배제된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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