지반을 반무한 탄성체로 가정할 때 판과 지반간의 접촉압력을 유한요소법으로 해석하는 방법은 크게 두 가지로 생각할 수 있다. 그중 가장 직접적인 방법은 판과 지반을 모두 요소로 분할하는 방법이다. 즉 판은 평판요소로 지반은 유한한 범위에서 입체요소로 분할하는 방법을 말한다. 이 방법은 지반의 강성도행렬이 과대해지고 만약 상부구조가 판이 아닌 큰 규모의 구조물일 경우에는 전체강성도행렬이 너무 커지고 강성도행렬의 대폭도 대단히 커지게 되어 실용적 방법이라 할 수 없다. 또 한 가지 방법은 반무한 탄성체의 표면에 집중하중이 작용하는 경우에 대한 Boussinesq의 해를 이용하여 지반전체를 한개의 요소로 취급하는 방법이다. 이 방법을 택할 경우에는 판과 지반의 총접촉절점수와 같은 차수인 유연도행렬의 역을 구해야 한다. 더구나 유연도행렬은 대폭이 행렬의 차수와 동일하고 비대칭이므로 그 역을 구하는 것이 결코 실용적이라 할수 없다. 본 연구에서는 역행렬을 구하는 과정을 회피하는 한가지 방법으로 접촉절점에서의 접촉압력을 먼저 구하여 반력분포를 결정한 다음 상부구조와 지반의 변위 및 응력을 개별적으로 구하는 방법을 사용한다. 이 방법은 Cheung 등이 최초로 사절점 직사각형요소에 대하여 이론상으로만 제안한 것이나, 판의 절점위치에서의 등가접지압이 일정한 지배영역에 등분포한다고 가정하고 있다. 본 연구에서는 8절점 등매개변수요소를 이용하여 곡선경계의 요소분할이 가능하도록 하였고 판의 한 요소와 접하는 지반영역을 Gauss 적분의 가중값과 통일한 넓이의 소영역들로 분할하여 각 소영역에 Gauss 적분점에서의 접지압이 등분포한다고 보고 계산한 점이 다르다.
광섬유에서 전송되는 신호의 예측을 위하여 편미분방정식인 비선형 슈래딩거 방정식(Nonlinear Schrodinger Equation, NLSE)을 단계분할 유한 요소법(Split-Step Finite Element Method, SS-FEM)을 적용하여 해석하였다. 수치결과를 해석적인 해가 알려진 솔리톤의 해로부터 전송되는 거리의 증가에 따라 각 단계마다 오차를 계산하였으며, 그 결과를 단계분할 푸리에법(Split-Step Fourier Method, SS-FM)에 의한 수치해와도 비교하였다.
터빈 익렬, 펌프 익차, 원형 냉각탑, 치차 등과 같이 동일한 형상이 원주 방향으로 반복되어 있는 순환 대칭 구조물의 진동특성을 유한 요소법을 사용하여 해석하는 경우에 전체구조를 모델링하는 대신에 구조물을 동일한 형상의 부분구조로 분할하여 부분구조 한개만을 모델링하고 분할된 경계에서 적절한 경계조건을 부과하여 진동해석을 수행함으로서 컴퓨터 기억용량을 절감시키고 계산시간을 단축할 수 있는 방법이 널리 사용되고 있다. Orris and Petyt[1]는 부분구조의 양쪽 분할 경계면, 즉 연결 경계상에 있는 절점변위의 상관관계를 복소파동전파식을 이용해서 구하여 부분구조의 감소된 복소강성행렬 및 질량행렬을 만들고 실수부와 허수부를 분리하여 유한요소해석을 수행하는 방법을 제안하였다. 유한요소 프로그램 ANSYS[2]에서는 이와 같은 방법을 사용하고 있다. Thomas[3]는 순회 정규모드를 이용하였고, 참고문헌[4]에서는 순회행렬을 이용하였다. 또한 유한요소 프로그램 MSC/NASTRAN[5]에서는 푸리에 급수를 이용하고 유한요소 절점의 위치 및 변위를 원통 좌표계를 표현하여 순환대칭구조물의 유한요소해석을 수행할 수 있도록 되어있다. 본 논문에서는 순환 대칭구조물의 형상의 주기성과 순환성을 고려하여 이산퓨리에 변환을 이용함으로써 순환대칭구조물의 유한요소진동해석을 체계적으로 저용량의 컴퓨터에서 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.
An efficient approach to the automatic construction of effective quadrilateral finite element meshes for two-dimensional analysis is presented. The procedure is composed of, firstly, an initial mesh generation and, secondly, an h-version of adaptive refinement based on error analysis. As for an initial mesh generation scheme, a modified looping algorithm has been employed. For the adaptive refinement process, an error indicator obtained by computing the residual error of the equilibrium equations in the energy norm with a relaxation factor has been employed. Examples of mesh generation and self-adaptive mesh improvements are given. These example solutions demonstrate that an effective mesh for a given error tolerance can be obtained in a few steps of the analysis processes.
본 논문에서는 홍채의 특징을 효율적으로 추출하기 위한 새로운 접근 방법으로서, 통계적 정보를 기반으로 하는 주성분요소분석(PCA) 및 독립성분요소분석(ICA)을 홍채영상에 적용한 결과에 대하여 소개하고자 한다. 또한, 전체영상을 몇 개의 부분영상으로 분할한 후, 분할된 영상에 대하여 주성분요소분석과 독립성분요소분석을 적용함으로서, 분할된 부분영상의 특징이 전체영상에서 추출한 특징보다 효과적으로 홍채의 특징을 표현하는 결과를 보여 주었다. 이러한 방법을 홍채영상에서 효율적인 특징을 추출하기 위한 새로운 접근방법으로서 적용하였으며, 다양한 특징 집합에 대하여 적용한 결과, 홍채영상에서 redundant한 정보와 잡음을 제거함으로써 compact하고 robust한 특징을 추출할 수 있었다.
본 논문은 3차원 균열의 유한요소해석을 위한 자동요소분할시스템에 대한 것으로, 논문의 구성은 퍼지지식처리, 버블메슁, 솔리드모델러로 구성된다. 새로운 요소분할과정은 (a) 해석모델인 기하학적 모델 정의, (b) 버블생성, (c), 요소분할로 구성되어 진다. 3차원 균열체를 위해 범용솔리드 모델러를 사용하였으며 버블은 존재하는 버블점들간의 거리가 그 점에서의 버블간격 함수와 유사한지를 결정하여 발생되어 진다. 버블간격 함수는 퍼지지식처리에 의해 잘 조절되어 진다. 요소생성에 관한 기본 툴로서는 데로우니기법이 사용되었다. 시스템의 실제적인 효용성을 검증하기 위해 3차원 균열에 대한 몇가지 예를 나타내었다.
본 논문에서는 일반적인 네트워크에서 적응력 있는(adaptive) 분산형 시스템 레벨 결함 진단을 위한 분할 기법을 제안한다. 적응력 있는 분산형 시스템 레벨 결함 진단 기법에서는 시스템의 형상이 변경될 때마다 시험 할당 알고리즘이 수행되므로 적응력 없는 결함 진단 기법에 비하여 결함 감지를 위한 시험의 갯수를 줄일 수 있다. 기존의 시험 할당 알고리즘들은 전체 시스템을 대상으로 하는 비분할(non-partitioning) 방식을 이용하였는데, 이 기법은 불필요한 과다한 메시지를 생성한다. 본 논문에서는 전체 시스템을 이중 연결 요소(biconnected component) 단위로 분할한 후, 시험 할당은 각 이중 연결 요소 내에서 수행한다. 이중 연결 요소의 관절점(articulation point)의 특성을 이용하여 각 시험 할당에 필요한 노드의 수를 줄임으로서, 비분할 기법들에 비해 초기 시험 할당에 필요한 메시지의 수를 감소시켰다. 또한 결함이 발생한 경우나 복구가 완료된 경우의 시험 재 할당은 직접 영향을 받는 이중 연결 요소내로 국지화(localize) 시켰다. 본 논문의 시스템 레벨 결함 진단 기법의 정확성을 증명하였으며, 기존 비분할 방식의 시스템 레벨 결함 진단 기법과의 성능 분석을 수행하였다.Abstract We propose an adaptive distributed system-level diagnosis using partitioning method in arbitrary network topologies. In an adaptive distributed system-level diagnosis, testing assignment algorithm is performed whenever the system configuration is changed to reduce the number of tests in the system. Existing testing assignment algorithms adopt a non-partitioning approach covering the whole system, so they incur unnecessary extra message traffic and time. In our method, the whole system is partitioned into biconnected components, and testing assignment is performed within each biconnected component. By exploiting the property of an articulation point of a biconnected component, initial testing assignment of our method performs better than non-partitioning approach by reducing the number of nodes involved in testing assignment. It also localizes the testing reassignment caused by system reconfiguration within the related biconnected components. We show that our system-level diagnosis method is correct and analyze the performance of our method compared with the previous non-partitioning ones.
본 논문은 지역적 엔트로피 기반의 히스토그램을 이용한 문서영상의 분할과 텍스처 기반의 주성분 분석을 이용한 구성요소인 글자, 그림, 그래프 등의 구성요소 분류방안을 제안한다. 지역적 엔트로피와 히스토그램을 이용함으로써 문서영상의 다양한 변형이나 잡음에 강건하며 빠르고 손쉬운 이진화가 가능하다. 그리고 문서영상 내 존재하는 구성요소들이 각기 다른 텍스처 정보를 가지고 있다는 것에 착안하여 각 분할 영역의 텍스처 정보를 기반으로 주성분분석을 수행하였으며 이를 통해 사전에 구성요소들에 대한 구조정보를 설정할 필요가 없다는 장점을 가진다. 실험결과에서 다양한 문서영상의 분할 및 분류결과를 보였으며, 기존 방법보다 우수한 성능을 가져 그 유효함을 보였다.
본 연구는 수치해석을 통하여 TBM 세그먼트의 분할 수와 인접한 링의 이격각도가 라이닝의 부재력에 어떤 영향을 미치는 살펴보았다. 수치해석은 Midas civil 2012+ 프로그램을 사용하였고, 모델링은 2링빔 스프링 모델을 이용하였다. TBM 세그먼드 부재력은 다양한 요소에 의해 결정된다. 본 논문에서는 세그먼트 분할 수와 분포를 제외한 다른 요소인 이음부 스프링 계수, 지반반력계수를 통제하고 특정한 분할 수와 분할 특성을 통해 case를 선정함으로써 분할 수와 분포와 같은 분할 특성이 부재력에 미치는 영향을 분석하였다. 이로써 TBM 세그먼트 시공 설계시 구조적으로 유리하거나 불리한 이음부 특성을 확인할 수 있다.
변형모델(deformable model)은 볼륨의료영상(volumetric medical image)으로부터 복잡한 인체기관의 3차원적 경계를 분할해내기 위해 효과적인 방법을 제공한다. 그러나, 기존 변형모델은 초기와 의존성, 오목한 경계(concavity) 분할의 비적합성, 그리고 모델내 요소간 자체교차(self-intersection)의 제한점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 이러한 제한점을 극복하고, 오목한 구조를 포함하는 복잡한 인체기관의 경계를 분할하기에 적합한 새로운 변형모델을 제안하였다. 제안한 변형모델은 볼륨영상 피라미드(pyramid)를 기반으로 다해상도(multiresolution)의 모델 정제화(refinement)를 수행한다. 다해상도 모델 정제화는 전역적 시셈플링(global resampling) 및 지역적 리샘플링(local resampling)를 통하여 저해상도의 모델로부터 점차 고해상도의 모델로 이동하면서 객체의 경계를 계층적으로 분할해가는 방법이다. 다해상도 모델에 의한 계층적 경계 분할은 초기화 조건에의 의존성을 극복할 수 있게할 뿐 아니라, 빠른 속도로 원하는 객체의 경계에 수렴할 수 있게 한다. 또한 지역적 리샘플링은 모델 구성요소의 정규화를 수행함으로써 객체의 오목한 부분을 성공적으로 분할할 수 있게 한다. 그리고, 제안 모델은 기존 변형모델에서 포함하는 내부 힘(internal force)과 외부 힘(external force)외에 자체교차방지 힘(non-self-intersection force)을 추가함으로서 효과적으로 모델내의 자체교차를 방지할 수 있게 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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