Springback is one of the most difficult phenomena to analyze and control in sheet forming. Most of traditional springback control methods rely on experiences of skilled workers in industrial fields. This study focuses on prediction and generation of optimum reconfigurable die surfaces to control shape errors originated by springback. For this purpose, a deformation transfer function(DTF) was combined with finite element analysis of the springback in the 2D sheet forming model of elastic-perfectly plastic materials under the condition without blank holder. The results showed shape errors within 1% of the objective shape, which were comparable with analytically predicted errors. In addition to this theoretical analysis, DTF method was also applied to 2D and 3D sheet forming experiments. The experimental results showed ${\pm}0.5$ mm and ${\pm}1.0$ mm shape error distribution respectively, demonstrating that reconfigurable die surfaces were predicted well by the DTF method. Irrespective of material properties and sheet thickness, the DTF method was applicable not only to FEM simulation but also to 2D and 3D elasto-reconfigurable die forming. Consequently, this study shows that springback can be controlled effectively in the elasto-RDF system by using the DTF method.
The high temperature thermal attacks in welding can affect the residual stress of a frame for automotive assembly accompanying frame deformation. Also the residual stress can induce the negative effect on durability performance of the automobile. In order to analyze the frame deformation, the simplified test frame which had the similar shape (form) of the real automotive frame was fabricated. The contactless optical 3D scanner was used for the shape difference measurement of the frame between before and after the welding. The FE-model of the test frame was composed and the deformation and residual stress simulation were performed. The simulated results were compared with the measured results for the reference of the frame design following as the variation of welding sequency. The deformation shape of the frame by simulation was in good agreement with that by the experimental measurement. In addition, the optimized welding sequency with reduced deformation after welding could be achieved through these analyses.
본 논문에서는 얼굴의 3차원 스캔 데이터로부터 특징을 고려하여 비대칭적인 요소를 완화시키는 대칭적 변형 기법을 제안한다. 이를 위해 얼굴의 전체 윤곽뿐만 아니라 세밀한 영역까지 다룰 수 있는 얼굴의 특징점과 표면 곡률에 기초한 새로운 3차원 형상 기술자(shape descriptor)를 개발하였다. 개발된 형상 기술자는 이상적인 대칭 평면을 정의하여 정확한 대칭쌍 정점을 결정할 수 있기 때문에, 보다 정교하게 3차원 얼굴의 대칭성을 향상 시킬 수 있다. 또한 변형을 위한 모든 단계에서 처리를 쉽게 하도록 포인트 기반 표현법을 사용하였다. 마지막으로 제안한 대칭적 변형 기법을 통해 얼굴의 비대칭성을 감소시킴으로써 얼굴에 대한 호감도를 향상시킬 수 있다는 것을 통계적으로 검증하였다.
During the shape rolling process the influence of reduction ration and taper of shape roller on deformation and limit of ductile fracture such as free surface cracks developing in the workpiece has been studied. The deformation behaviours were analyzed by the 3-dimensional elasto-pastic finite element method and the conditions of ductile fracture were determined from 3-dimensional elasto-plastic finite element method and modified Cockrogt-Latham criterion. The deformed geometry and prediction of ductile fracture by 3-dimensional elasto-plastic finite element method are compared with experimental results The calcuated results are in good agreements with experimental data. The analysis used in the study was found to be effective in predicting the shape rolling process.
A novel and simple method, which can be used to automatically regenerate 3D finite element meshes, is presented in the paper. This technique based on the structural deformation analysis. It is problem independent and can be used to renew the mesh of any kind of 3D shape design system whether the geometric surface is parameterized or not. The mesh deformation degree can be adjusted by choosing suitable subregion and giving proper parameters. It is sufficient to obtain a smooth contour with proper mesh quality. Application to the optimum design of shielding plate shows the effectiveness of the proposed technique.
구조물의 시간경과에 따른 변형 및 성능저하 현상은 인위적 요인 및 시간경과에 따른 지반상태의 변화 혹은 지반 변위요인의 누적에 의해 발생한다. 본 연구에서는 석조 문화재를 3차원 레이저스캐닝시스템에 의한 역공학적 연구에 의해 정밀한 크기, 변위량, 변위방향 등 여러 가지 제원을 구하였다.
Using FDM 3D printing, yarn shape and composition were modeled and 3D printed with PLA and TPU filaments currently used for apparel. Based on this, mechanical characteristics were measured to determine 3D printing yarn according to type of filaments in the 3D printed output and deformation and recovery characteristics due to differences in structure type. As a result of examining tensile and shear characteristics of PLA and TPU 3D printing compiles, TPU overall was measured with significantly lower stress than PLA. This is due to high elasticity of TPU's character, revealing that it has better flexibility than PLA. In addition, during deformation due to external forces, the more freedom between the head and foot parts of the loop, and the lower the force associated with each other, the more flexible it is. TPU revealed that it was easier to tension and recovery from tensile deformation than PLA, indicating potential for clothing materials using 3D printing. If high-molecular materials, such as PLA flexibility, it is likely to provide some flexibility through development of styles, including degree of freedom in modeling. Based on this, we provide basic data for developing 3D printing textures that can be satisfied with textile for apparel.
굴착된 터널 형상 재현에서 단면의 종단 데이터는 터널의 유지를 위해서는 아주 중요하다. 터널이 완성되기전에 설계된 모델을 고려한 완성된 터널의 변형이 고려되어져야 한다. 그리고 변형은 터널 단면 전체를 따라 연속적으로 나타날 수 있다. 본 연구에서는 먼저 수학적 분석으로 접근하였고, 그것을 관측된 터널단면 데이터에 실험 하였다. 그 다음 선추적 방법, 유전자 알고리즘, 패턴 추적 방법 등으로 3D 터널 형상 재현을 비교하였다. 수학적 방법론은 철도 터널과 같은 간단한 원통형은 쉽게 해결이 되었으나, 도로터널과 같은 더욱 복잡한 모델(복심 곡선형과 비원통형)은 구속된 상태하에서 소프트 컴퓨팅 툴을 가지고 해결할 수 있었다. 유전자 알고리즘과 직접탐색법은 많은 계산 시간이 걸렸으나 복잡한 상태하에서 더욱 유연함을 보였으며, 선추적 방법은 초기값들이 제한된 범위 하에서 가장 빠르게 계산되어졌다.
A new last design approach based on the Limb line FFD (LFFD) and Scale factor FFD (SFFD) is presented in this paper. The proposed last design method utilizes the dynamic trimmed parametric patches for the measured foot 3D data and last 3D data. Furthermore, the proposed last data generation system utilizes cross sectional data extracted obtained from the measured 3D foot data. First, the last design rule of the LFFD is constructed on the FFD lattice based on foot last shape analysis. Secondly, SFFD is constructed on the LFFD new lattice based on scale factor deformation. The scale factor is constructed on the boundary edges of polygonized patch and the cross section last data boundary edge of the polygon object. Suppose the two boundary curves have been preprocessed so that they run in the same direction and they forms the SF(Scale Factor). In addition, the control points of FFD lattice are derived with cross. sectional data interpolation methods from a finite set of 3D foot data.
물리기반 형상변형 기술은 게임 및 시뮬레이션과 같은 분야를 중심으로 점차 그 사용이 증가하는 추세이고 이에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 아직까지 3 차원 객체와 물리기반 변형기술간의 상호작용을 증대시키기 위한 연구는 원활이 이루어지지 않고 있다. 본 연구는 사용자의 몰입감을 증가시키고 변형의 효율성을 높이기 위해서 증강현실 환경을 이용한 물리기반 형상변형을 제안한다. 증강현실 환경 하의 시스템에서 3 차원 객체와 사용자의 효율적인 상호작용을 위해서는 물리기반 형상변형이 실시간으로 이루어져야 한다. 제안된 방법에서는, RBF(Radial Basis Function) [1] 와 LSM (Lattice Shape Matching) [2, 3]방법을 조합해서 메쉬 모델에 적용하였다. 또한, 물리기반 형상변형을 위해 lattice shape matching 의 동적 움직임을 계산하였다. 최종적으로, 이러한 방법들을 증강현실 환경 하에서 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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