• Title/Summary/Keyword: 체적

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Two-Dimensional Finite-Volume Unsteady-Flow Model for Shocks (충격파 모의를 위한 이차원 유한체적 비정상 흐름 모형)

  • Lee, Gil-Seong;Lee, Seong-Tae
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.31 no.3
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    • pp.279-290
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    • 1998
  • The height and speed of the shock wave are critical data in flood-control operations or in the design of channel walls and bridges along rivers with high flow velocities. Therefore, a numerical model is needed for simulating flow discontinuity over a wide range of conditions. In this study, a governing equation. As a Riemann solver Roe(1981)'s one is used. The model employs the modified MUSCL for handling the unstructured grids in this research. this model that adopts the explicit tradditional twl dimmensional dam break problems, two hydraulic dam break model is simulations, and a steady state simulation in a curved channel. Conclusions of this research are as follows : 1) the finite volume method can be combined with the Godonov-type method that is useful for modeling shocks. Hence, the finite volume method is suitable for modeling shocks. 2) The finite volume model combined with the modified MUSCL is successful in modeling shock. Therefore, modified MUSCL is proved to be valid.

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A Flood Modeling Using 2D FV Model with Hybrid Grid (하이브리드 격자를 적용한 2차원 홍수 모델링)

  • Kim, Byung Hyun;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.43-43
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    • 2015
  • 천수방정식을 사용하는 초기 수치모형은 프로드수($F_4$)가 변화하는 흐름 즉, 상류방향과 하류방향으로 전파하는 홍수파를 동시에 해석하기 위해 중앙 차분기법이 필요한 상류(sub-critical flow)와 흐름방향에 따른 상류이송(upwinding)기법이 필요한 사류(super-critical flow)가 나타나는 흐름해석에서 어려움이 있었다. 하지만, 근사 Riemann 해법의 등장으로 흐름방향에 관계없이 특성선을 따라 정확한 상향가중기법의 적용이 가능하게 되어, 천수방정식을 지배방정식으로 하는 수치모형이 더욱 실용적으로 적용될 수 있도록 하였다. 따라서, 현재 근사 Riemann 해법은 Godunov 형 유한체적 기법, 불연속 Galerkin 혹은 Petrov-Galerkin 유한요소기법 그리고 Boussinesq 기법에도 적용되고 있으며, 특히 Godunov 형 유한체적기법과 결합한 근사 Riemann 해법은 댐 붕괴, 하천 범람 그리고 도시 및 해안지역 침수에 이르기까지 여러 가지 문제에 폭넓게 적용되고 있다. 지금까지 홍수 모델링에 적용된 Godunov형 유한체적모형은 정형 사각격자나 비정형 삼각격자 중에서 한가지의 격자 종류만을 적용한 연구가 주로 수행되었으며, 유한요소모형과 같이 이 두 가지 격자를 동시에 적용한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 일반적으로, 삼각격자는 사각격자와 는 달리 연구유역의 경계나 지형이 복잡한 경우에도 큰 노력없이 격자의 생성이 가능하나, 격자와 노드의 수가 사각격자보다 많아 계산시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 반면, 사각격자는 하천과 같이 선형으로 변하는 지형에 대해서는 표현하기가 용이하며 계산시간의 효율성도 뛰어나다. 본 연구에서는 하천, 도시 그리고 해안지역에서의 효율적이고 정확한 홍수 모델링을 위해 삼각 및 사각격자 그리고 이 두 격자를 동시에 고려한 하이브리드 격자의 적용이 가능한 Godunov형 2차원 유한체적 모형을 개발하였다. 그리고 개발모형을 정확해가 있는 댐 붕괴 문제, 실측치가 존재하는 실험하도 및 실제하도에 삼각, 사각 그리고 혼합격자를 생성하여 모의를 수행하고, 각 적용 격자에 따른 정확성과 효율성 및 장점과 단점을 연구하였다.

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Prediction and Calibration of Transverse Mechanical Properties of Unidirectional Composites with Random Fiber Arrangement Considering Interphase Effect (계면 특성을 고려한 무작위 섬유배치를 갖는 단방향 복합재료의 가로방향 기계적 물성 예측 및 보정)

  • Park, Shin-Moo;Kim, Do-Won;Jeong, Gyu;Lim, Jae Hyuk;Kim, Sun-Won
    • Composites Research
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    • v.32 no.5
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    • pp.270-278
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    • 2019
  • In this study, the transverse mechanical properties of the unidirectional fiber reinforced composite modeled with fiber, matrix, and interphase is predicted with the representative volume elements and is calibrated by adjusting the properties and thickness of the interphase by referring to the test results. While the conventional representative volume elements modeled with fiber and matrix shows high predictive accuracy for the longitudinal mechanical properties, but it shows some deviations in the transverse mechanical properties. In order to compensate such gaps, the interphase region is employed, and its mechanical properties are adjusted to improve the prediction accuracy according to various elastic modulus, thickness, and strength parameters. As a result, the deviation of the transverse elastic modulus and strength is reduced significantly similar to the test results of the unidirectional composites with the accuracy of the longitudinal mechanical properties preserved.

Volumetric Bone Mineral Density Measurement: for Surgery Specific Bone Volumes (체적골밀도 측정법 동향: 수술부위 골밀도 분석)

  • Lee, Yeon Soo
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.16 no.1
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    • pp.53-59
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    • 2022
  • DEXA, as the standard areal bone mineral density (aBMD) measurement method, often shows an insuficient correlation between aBMDs of the measured bones and referring bones and is inaccurate due to the mass effect. In contrast, quantitative computer tomography (QCT), as a volumetric BMD (vBMD) measurement method, is being advanced so that it uses less radiation before, owing to improved CT device and computer imaging technology. Because dual-energy CTs can modulate the image signals showing tumor or specific chemicals as well as the ability to measure vBMD, they are expanding their application. For pre-checking vBMD of surgeon-specific bone volume at implantation candidate sites, a finite element creation-based local vBMD measurement technique was developed. The local vBMD measurement function for surgeon-specific shape volumes will be added to clinical imaging systems.

Comparative Volume Measuring Methods According to the Tumor Characters in PET/CT (PET/CT 검사에서 종양의 특성에 따른 체적 측정 방법 비교)

  • Choi, Yong Hoon;Ban, Yung Gak;Oh, Shin Hyun;Lim, Han Sang;Kim, Jae Sam
    • The Korean Journal of Nuclear Medicine Technology
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    • v.20 no.1
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    • pp.52-58
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    • 2016
  • Purpose Recent retrospective studies are being actively conducted to analyze the survival of patients with SUVmax, MTV, TLG, such as information from a variety of PET originating. However, there is no clear way is difficult to accurately measure the volume of the tumor may be the difference between the caster is raised. In this study, to evaluate compare the volume measuring methods according to the characteristics of the tumor. Materials and Methods 18F-saline to fill the NEMA IEC Body Phantom insert the volume of balance and imbalance in phantom were acquired to the Biograph truepoint 40 (Siemens medical system, Germany) PET/CT scanner. The ratio of the volume and Background was acquired as 3.0, 5.0, 8.0, 18, 40. Clinical patients were randomly selected 120 people in staging patients with cancer of the digestive system from the year 2010 until the year 2014. Measurement methods were used a 40% threshold, 50% threshold and gradient segmentation technique, i.e. PET EDGE. Five years of experience of the two radio-technologist and one doctor was measured by repeated three times. Analysis methods were Intraclass correlation coefficient and Pearson correlation. Results In Phantoms, the 40% threshold method gave the best concordance between measured and actual volumes (r = 0.992, 0.997). In clinical patient outcome agreement between observers EDGE it is as high as 0.999 (CI: 0.998-0.999). And there were no statistical significance of the difference between the measurements (P = 0.620). 40% threshold method showed the best correlation between the measurements (r = 0.953). Increasing the ratio of tumor to background decreased the influence of a measuring method. Conclusion How to measure volume of the tumor in the patient was clinically most useful is 50% and the lowest impact on the characteristics of the tumor. Therefore, to reduce the background of the patients in PET/CT scan, it should be required research and effort.

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Feasibility and Efficacy of Adaptive Intensity Modulated Radiotherapy Planning according to Tumor Volume Change in Early Stage Non-small Cell Lung Cancer with Stereotactic Body Radiotherapy (폐암의 정위적체부방사선치료에서 육안적종양체적 변화에 따른 적응방사선치료의 효용성 및 가능성 연구)

  • Park, Jae Won;Kang, Min Kyu;Yea, Ji Woon
    • Progress in Medical Physics
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    • v.26 no.2
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    • pp.79-86
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    • 2015
  • The purpose of this study is to evaluate efficacy and feasibility of adaptive radiotherapy according to tumor volume change (TVC) in early stage non-small cell lung cancer (NSCLC) using stereotactic body radiotherapy (SBRT). Twenty-two lesions previously treated with SBRT were selected. SBRT was usually performed with a total dose of 48 Gy or 60 Gy in four fractions with an interval of three to four days between treatments. For evaluation of TVC, gross tumor volume (GTV) was contoured on each cone-beam computed tomography (CBCT) image used for image guidance. Intensity modulated radiotherapy (IMRT) planning was performed in the first CBCT (CBCT1) using a baseline plan. For ART planning (ART), re-optimization was performed at $2^{nd}$, $3^{rd}$, and $4^{th}$ CBCTs (CBCT2, CBCT3, and CBCT4) using the same angle and constraint used for the baseline plan. The ART plan was compared with the non-ART plan, which generated copying of the baseline plan to other CBCTs. Average GTV volume was 10.7 cc. Average TVC was -1.5%, 7.3%, and -25.1% in CBCT2, CBCT3, and CBCT4 and the TVC after CBCT3 was significant (p<0.05). However, the nine lesions were increased GTV in CBCT2. In the ART plan, $V_{20\;Gy}$, $D_{1500\;cc}$, and $D_{1000\;cc}$ of lung were significantly decreased (p<0.05), and $V_{30\;Gy}$ and $V_{32\;Gy}$ of the chest wall were also decreased (p<0.05). While D min of planning target volume (PTV) decreased by 8.3% in the non-ART plan of CBCT2 compared with the baseline plan in lesions with increased tumor size (p=0.021), PTV coverage was not compromised in the ART plan. Based on this result, use of the ART plan may improve target coverage and OAR saving. Thus ART using CBCT should be considered in early stage NSCLC with SBRT.

Computational Analysis of 2-Dimensional Laplace Equation Using Finite Volume Method (유한체적법을 이용한 2차원 라플라스방정식의 수치해석)

  • Ahn, Heui-Sub;Shin, Yang-Sob;Lee, Seog-Won;Lee, Han-Shin;Kim, Young-Geun;Seo, Jung-Min
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.284-287
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    • 2001
  • 유한체적법(Finite Volume Method)은 기계공학분야에서 열, 유체현상을 수치해석하는 방법으로 널리 쓰이고 있다. 열전달(Heat Transfer)문제의 지배방정식은 에너지방정식(Energy equation)으로써 그 중 순수 전도문제의 경우 지배방정식은 라플라스(Laplace)방정식의 형태를 띄고 있다. 전계해석의 지배방정식 역시 라플라스 방정식의 형태이다. 수학적으로 동일한 지배방정식을 갖는 다는 것은 물리적으로 같은 현상을 나타내고 있다는 것을 의미하며 이러한 점에 착안을 하여 본 논문에서는 유한체적법을 사용하여 2차원 모델에 대한 전계해석을 수행하였다.

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Performance Comparison between Volume and Surface Average Methods in a Strongly-coupled Multi-scale Finite Element Analysis (강한 연결 멀티 스케일 유한요소해석의 체적 평균법과 표면 평균법 성능 비교)

  • Han, Tong-Seok
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.22-25
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    • 2009
  • 대부분의 공학 재료는 다결정으로 이루어져 있으며 정확한 다결정 재료의 거동을 파악하고 예측하는 기술은 구조물의 성능을 검증하고 보장하는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 강한 연결 멀티스케일 해석을 수행하는 중 마이크로 스케일의 거동, 특히 다결정 응력의 평균법에 대하여 연구하였다. 널리 사용되고 있는 체적평균법의 가정에 대하여 정리하고 표면평균법의 근사해로서의 정확도를 평가하였다. 랜덤(random)한 상(phase) 분포 및 적층 상 분포 구조의 2상 다결정 미세구조를 이용하여 평균법의 성능을 비교한 결과 사용된 미세구조의 크기와 구조에 대해서 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 그러나 소성 흐름이 큰 이방성 재료의 경우 두 평균법으로 구한 거동의 차이가 증가하여, 미세구조에 따라서는 체적평균법을 적용할 때 주의를 요구할 수 있는 가능성이 있다는 결론을 얻었다.

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The Effects of Room Shape on the Acoustics of Rectangular Rooms (장방형 실의 형태가 실내음향에 미치는 영향)

  • Yeon Chul-Ho;Park Kye-Kyun;Kim Hong-Bae;Haan Chan-Hoon
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.443-446
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    • 2000
  • 본 연구는 과학적이고 실험적인 접근을 통하여 공간의 비례와 실내음향과의 상관관계를 규명하기 위하여 체적과 마감재료가 같고 비슷한 기본축척의 모델을 중심으로 가로, 세로, 높이의 비율이 다른 4개의 모델에서 각각 SPL, EDT, C, RT, LEF, IACC 등을 측정하여 각 형태의 모델의 값을 비교 분석하였다. 실험결과 잔향은 동일한 체적인 경우 음원으로부터 평균거리가 멀리 위치한 장방형의 형태가 양쪽 측벽 사이의 거리가 넓은 장방형보다 잔향시간이 긴 것으로 나타났다. 음압은 실의 체적이 작고 음원으로부터의 평균거리가 짧은 순서로 큰 반면, 명료도는 잔향의 크기순서에 반대로 분석되었으며 특히 음원으로부터의 직선거리가 짧은 순서로 명료도가 좋게 나타났다. IACC는 양쪽 측벽의 거리가 가장 긴 모델에서 가장 작게 나타났다 그러나, 초기 음장에서는 그 변화가 작게 나타났는데 이것은 IACC가 실의 형태에 장시간 관여하는 지수라는 것을 의미한다.

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A Basic study of Electrical Properties in the PZT/Polymer Piezoelectric Composites for Ultrasonic Transducer Applications (초음파 변환기 응용을 위한 PZT/고분자 압전 복합재료의 전기물성에 관한 기초연구)

  • 이덕출;김진수;김용혁;김재호
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.2 no.1
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    • pp.14-24
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    • 1989
  • 본 연구에서는 1-3형 PZT/Epoxy 압전복합재료를 제조하고 이에 대한 D-E 곡선, 펄스응답특성 및 유중발생전압특성 등을 조사하였다. 압전복합재료의 음향임피던스는 PZT체적비가 증가함에 따라 비례적으로 증가하였다. 그리고 펄스응답특성은 단일상 PZT의 특성에 비하여 아주 양호하게 나타났으며 PZT 체적비가 40% 이상에서는 펄스응답특성이 거의 일정하게 되었다. 유중에서의 발생전압은 PZT체적비, 시편두께 그리고 유중압력이 증가함에 따란 비례적으로 증가하였다. 이들의 결과는 초음파 트랜스듀서 제작에 좋은 자료가 될 것으로 생각한다.

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