• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권3호
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• pp.423-435
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• 2022

In this article, we present torsion-bending analysis of a composite FGM beam with an open section, according to the advanced and refined theory of 1D / 3D beams based on the 3D Saint-Venant's solution and taking into account the edge effects. The (initially one-dimensional) model contains a set of three-dimensional (3D) displacement modes of the cross section, reflecting its 3D mechanical behaviour. The modes are taken into account depending on the mechanical characteristics and the geometrical form of the cross-section of the composite FGM beam. The model considered is implemented on the CSB (Cross-Section and Beam Analysis) software package. It is based on the RBT/SV theory (Refined Beam Theory on Saint-Venant principle) of FGM beams. The mechanical and physical characteristics of the FGM beam continuously vary, depending on a power-law distribution, across the thickness of the beam. We compare the numerical results obtained by the three-beam theories, namely: The Classical Beam Theory of Saint-Venant (Classical Beam Theory CBT), the theory of refined beams (Refined Beam Theory RBT), and the theory of refined beams, using the higher (high) modes of distortion of the cross-section (Refined Beam Theory using distorted modes RBTd). The results obtained confirm a clear difference between those obtained by the three models at the level of the supports. Further from the support, the results of RBT and RBTd are of the same order, whereas those of CBT remains far from those of higher-order theories. The 3D stresses, strains and displacements, obtained by the present study, reflect the 3D behaviour of FGM beams well, despite the initially 1D nature of the problem. A validation example also shows a very good agreement of the proposed models with other models (classical or higher-order beam theory) and Carrera Unified Formulation 1D-beam model with Lagrange Expansion functions (CUF-LE).

• 소성∙가공
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• 제22권7호
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• pp.383-388
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• 2013

Metal flow of the beam blank during H-beam rolling was examined in order to correlate the rolling defects with the beam blank configuration. For this purpose, H-beam rolling was performed on the beam blank where stainless steel bolts were inserted as the marker at the web and flange. The positional variation of the marker was monitored at each rolling pass, and the result was compared with the 3D FEM simulation employing the point tracking function. The simulation results were reasonably agreed with the experimental within the error of 0.5~1mm on both web and flange of the H-beam. It is anticipated that the 3D FEM simulation employing the point tracking function provides the guidance information on analyzing the correlation between the rolling defects and the beam blank configuration in H-beam rolling.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.670-679
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• 1995

This paper presents the 3-D profile measurement system of live human faces, which was developed specially for 'KUMDORI sculptor robot' of the '93 Taejon Exposition. '93 Taejon EXPO. The basic principle for measurement adopts the slit beam projection which is a method of measuring 3-D surface profiles using geometric optics between the slit beam and the CCD camera. Since the slit beam projection consumes long measuring time, it is unfit to measure the 3-D profiles of living objects as human. Therefore, the projection type slit beam method which consumes short measuring time is newly suggested. And an algorithm to reconstruct the 3-D profile from the deformed images using finite approximated calibration is suggested and practically implemented. The projection type slit beam method was applied to spectators in a period of '93 Taejon EXPO. The measurement results show that the technique is suitable for 3-D face profile measurement on a living body.

• 한국음향학회지
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• 제28권4호
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• pp.370-374
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• 2009

본 논문에서는 3차원 동영상을 구현하기 위하여 인체에 유해한 방사능 피폭량이 부챗살 형태의 Fan Beam 보다 상대적으로 적은 원추형 Cone Beam CT 시스템을 설계하였다. 설계된 시스템은 X-ray가 조사된 각도에서 획득한 데이터를 영상처리부로 전송하고 영상을 구성하는 계산 속도를 빠르게 하기 위하여 초월함수가 보다 적은 3단계 회전 행렬을 이용하여 3차원 영상을 구현하는 회전 기반법을 사용하였다. 본 연구에서는 3차원 영상을 구성하는 시간단축을 통해 초당 3~5장의 영상을 얻음으로써 3차원 동영상을 실시간으로 구현하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제37권3호
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• pp.196-213
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• 2001

체장어군탐지기(fish sizing echo sounder) 의송.수파기로서 사용하기 위한 split beam 음향 변환기를 개발하기 위한 시도로서, Dolph Chebyshev배열 기법을 이용하여 36개의 압전 진동소자에 진폭 가중치를 부여한 평면배열 음향 변환기를 설계.제작하고, 이 변환기의 수중음향방사 특성에 대해 분석.고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. split beam 음향 변환기의 4 개의 독립적인 진동자 블록에 대한 수중에서의 평균적인 공진 및 반공진 주파수는 각각 69.8 kHz. 83.0 kHz이었고, 이들 공진과 반공진 주파수에서의 임피던스는 49.2$\omaga$. 704.7$\omaga$이었다. 음향변환기의 4 개의 모든 진동자 블록 (sum beam)에 대한 수중에서의 공진 및 반공진 주파수는 각각 71.4 kHz, 82.1kHz이었고. 이들 공진과 반공진 주파수에서의 임피던스는 15.2$\omaga$, 17.3$\omaga$이었다. 2 split beam 음향 변환기의 4 개의 독립적인 진동자 블록에 대한 최대 송파전압감도(TVR)는 공통적으로 70.0 kHz에서 165.5 dB이었고, -3 dB 점에 대한 송신 주파수 대역폭은 10.0 kHz이었다. 또한. split beam 음향 변환기의 4 개의 조합된 진동자 블록에 대한 최대 수파감도(SRT)는 공통적으로 75.0 kHz에서 -177.5 dB이었고, -3 dB 점에 대한 수신 주파수 대역폭은 10.0 kHz이었다. 3.split beam 음향 변환기의 모든 진동자 블록에 대한 송신 지향성패턴은 원형이었고, -3 dB점에 대한 수평 및 수직방향에 대한 반감각(half beam angle)은 공통적으로 $9.0^\circ$이었다. 또한. 수평방향에 대한 제 1차 부엽 준위는 $22^\circ$및 $-26^\circ$에서 각각 -19.7 dB. -19.4 dB이었고. 수직방향에 대한 제1차 부엽 준위는 $22^\circ$및 $-26^\circ$에서 각각 -20.1 dB, -22.0 dB로서 설계 목표치 -20 dB과 매우 유사한 값을 나타내었다. 4.split beam 음향 변환기의 송파응답파형과 수파응답파형은 각각 송신 및 수신 공진주파수 부근인 70.0 kHz와 75.0 kHz에서 전기 입력펄스파형과 가장 유사한 특성을 나타내었다. 5. 본 연구에서 설계, 개발한 split beam 음향 변환기의 성능을 분석하기 위해 반사강도 보정을 위한 지향성손실과 물표의 위치각을 추정하기 위한 실험을 행한 결과 실험적으로 추정한 위치각은 실제적인 위치각과 잘 일치하였다.

• 한국공간구조학회지
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• 제21권2호
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• pp.12-17
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• 2021

• 한국해양공학회지
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• 제25권3호
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• pp.47-52
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• 2011

3D geometric modeling has a lot of advantages in the field of design and manufacturing. Many manufacturing processes and production lines are using 3D geometric modeling technique. These help reduce the cost and time for manufacturing. The purpose of this study is the realization of a 3D cutting shape for an H-Beam used in ships and ocean plants. The complex 3D cutting shapes could be represented by using the boolean operation of basic figures. Graphic functions with parameters were used to simply define the basic figures. The developed system can show the complex cutting shape of an H-beam simply and quickly. This system can be utilized for the automatic cutting system for an H-beam.

• 태양에너지
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• 제11권2호
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• pp.63-69
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• 1991

장방형 발열체 주위에서의 열전달 현상을 고찰하기 위하여, 주위유체가 공기인 정상 층류상태에서 수직단열판에 한변의 길이가 L인 2개의 등온 사각비임이 부착된 경우 사각비임으로부터의 전열특성을 상 하 비임사이의 간격($0.5{\le}D/L{\le}3.0$)과 Grashof 수를 변수로하여 수치해석 하였다. D/L가 증가함에 따라 하부비임의 하향면과 상부비임의 측면을 제외한 나머지 비임표면의 국소 Nusselt 수는 증가하였으며 최대전체평균 Nusselt 수를 갖는 최적비임간격은 D/L=2.6에서 나타났다. 본 연구는 전자장비나 Computer 등에서 발생되는 열의 방열문제, 그리고 기판상의 Micro-chip 및 부품 등의 효율적인 배열에 관한 기초자료를 제시하는데 목적이 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제48권5호
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• pp.587-613
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• 2013

A 3-node 3D co-rotational beam element using vectorial rotational variables is employed to consider the geometric nonlinearity in 3D space. To account for shape versatility and reinforced concrete cross-sections, fibre model has been derived and conducted. Numerical integration over the cross-section is performed, considering both normal and shear stresses. In addition, the derivations associated with material nonlinearity are given in terms of elasto-plastic incremental stress-strain relationship for both steel and concrete. Steel reinforcement is treated as elasto-plastic material with Von Mises yield criterion. Compressive concrete behaviour is described by Modified Kent and Park model, while tensile stiffening effect is taken into account as well. Through several numerical examples, it is shown that the proposed 3D co-rotational beam element with fibre model can be used to simulate steel and reinforced concrete framed structures with satisfactory accuracy and efficiency.

• 한국음향학회지
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• 제28권2호
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• pp.141-147
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• 2009

본 논문에서는 인체에 유해한 방사능 피폭량이 부챗살 형태의 Fan Beam 보다 상대적으로 적은 원추형 Cone Beam CT 시스템을 사용하여 3차원 영상을 빠르게 구성하기 위한 회전 기반법 알고리즘을 제안하였다. 그리고 계산 속도를 빠르게 하기 위하여 초월함수가 더 적은 3단계 회전 행렬을 이용하여 3차원 영상을 구현하였다. 또한 본 연구에서 구성한 영상을 일반적으로 사용되는 라돈 변환 알고리즘으로 구현된 3차원 영상과 비교하여 영상의 질은 평균적으로 단면 영상 당 10% 정도의 오차를 보이며 미약하게 저하되었으나 영상 구성 속도 면에서는 35배 개선됨을 보였다. 이는 대략 초당 $4{\sim}5$ 프레임을 얻을 수 있는 수치이며 간단한 구조를 가진 피사체라면 보다 많은 프레임을 얻을 수 있어 3차원 동영상을 실시간으로 구현할 수 있는 가능성을 보였다.