• 제목/요약/키워드: Mesh Deformation

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유체-구조 연성 기법을 사용한 움직이는 2차원 실린더 주위의 유동 해석 (Fluid-structure interaction analysis of two-dimensional flow around a moving cylinder)

  • 이희범;이신형
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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    • pp.68-74
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    • 2011
  • Recently, thanks to the advanced computational power and numerical methods, it is made possible to analyze the flow around moving bodies using computational fluid dynamics techniques. In those simulations, moving mesh techniques should be able to represent both the body motion and boundary deformation, which are frequently encountered in fluid-structure interaction and/or six degree-of-freedom problems. In the present study, the staggered loosely coupling algorithm was used for fluid-structure interaction and the Laplacian operator based technique was used for moving mesh. For the verification of the developed computational method, the flow around a two-dimensional cylinder was simulated and analyzed.

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Reconstructing individual hand models from motion capture data

  • Endo, Yui;Tada, Mitsunori;Mochimaru, Masaaki
    • Journal of Computational Design and Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.1-12
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    • 2014
  • In this paper, we propose a new method of reconstructing the hand models for individuals, which include the link structure models, the homologous skin surface models and the homologous tetrahedral mesh models in a reference posture. As for the link structure model, the local coordinate system related to each link consists of the joint rotation center and the axes of joint rotation, which can be estimated based on the trajectories of optimal markers on the relative skin surface region of the subject obtained from the motion capture system. The skin surface model is defined as a three-dimensional triangular mesh, obtained by deforming a template mesh so as to fit the landmark vertices to the relative marker positions obtained motion capture system. In this process, anatomical dimensions for the subject, manually measured by a caliper, are also used as the deformation constraints.

사실적인 3D 얼굴 모델링 시스템 (Realistic individual 3D face modeling)

  • 김상훈
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.1187-1193
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    • 2013
  • 본 논문은 사실적인 3D 얼굴 모델링과 얼굴 표정 생성 시스템을 제안한다. 사실적인 3D 얼굴 모델링 기법에서 개별적인 3D 얼굴 모양과 텍스쳐 맵을 만들기 위해 Generic Model Fitting 기법을 적용하였다. Generic Model Fitting에서 Deformation Function을 계산하기 위해 개별적인 얼굴과 Generic Model 사이의 대응점을 결정하였다. 그 후, Calibrated Stereo Camera로부터 캡쳐 된 영상들로부터 특징점을 3D로 복원하였다. 텍스쳐 매핑을 위해 Fitted된 Generic Model을 영상으로 Projection하였고 사전에 정의된 Triangle Mesh에서 텍스쳐를 Generic Model에 매핑 하였다. 잘못된 텍스쳐 매핑을 방지하기 위해, Modified Interpolation Function을 사용한 간단한 방법을 제안하였다. 3D 얼굴 표정을 생성하기 위해 Vector Muscle기반 알고리즘을 사용하고, 보다 사실적인 표정 생성을 위해 Deformation 과 vector muscle 기반의 턱 rotation을 적용하였다.

삼차원 메쉬에 대한 기하학 라이브와이어와 기하학 라이브레인 (Geometric LiveWire and Geometric LiveLane for 3D Meshes)

  • 유관희
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권1호
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    • pp.13-22
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    • 2005
  • 이차원 영상에서 정의된 에지와 유사하게 삼차원 메쉬에서도 주요 부위의 경계를 표현하는 기하학 특징을 정의할 수 있다. 삼차원 메쉬에서 기하학 특징은 메쉬 단순화, 메쉬 변형과 메쉬 편집 등과 같은 여러 응용에 기본적인 항목으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 삼차원 메쉬의 기학적 특징을 효과적으로 찾기 위하여 이차원 영상의 라이브와이어와 라이브레인 기법을 삼차원 메쉬로 확장한 기하학 라이브와이어와 기하학하 라이브레인 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 메쉬의 기하학 특징을 나타내기 위하여 근사곡률을 사용하였고 메쉬 그 자체를 정의된 비용함수를 에지의 가중치고 가지는 가중치 방향그래프로 나타내었다. 그리고 만들어진 가중치 방향그래프에 대해 잘 알려진 최단경로 탐색 알고리즘을 이용하여 사용자에 의해 지정된 점들 사이에 존재하는 삼차원 메쉬에서의 기하학 특징을 추출하였다. 본 논문에서는 사람 얼굴, 소, 신발과 치어 메쉬 모델에 나타나는 기하학 특징을 추출하기 위하여 제안한 기법을 적용하여 얻어진 결과를 가시화한다.

운동 특성 벡터에 기반한 메쉬 에디팅 기법 (Mesh Editing Using the Motion Feature Vectors)

  • 이순영;김창수;이상욱
    • 방송공학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.214-221
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    • 2008
  • 본 논문에서는 두 개의 3차원 메쉬 프레임에서 추출한 운동 성질을 이용하여 형태 특징을 반영하는 3차원 메쉬 에디팅 알고리듬을 제안하였다. 제안하는 알고리듬은 형태적 특징을 유지하는 결과를 얻기 위해서 두 개의 메쉬 프레임으로부터 국부 영역의 표면 특징을 반영하는 운동 특성 벡터를 이용한다. 에디팅 과정에서 사용자는 임의의 꼭지점을 조작 꼭지점(anchor vertex)으로 선택하여 자유롭게 이동시킨다. 조작 꼭지점에는 사용자의 조작에 따라 강제된 운동이 부여되고, 이 운동 특성을 유지하도록 이웃 꼭지점들의 위치가 정해진다. 이 과정을 통해 샘플 메쉬의 특징을 보존하는 에디팅 결과를 얻는다. 모의 실험을 통하여 제안하는 알고리듬이 사용자가 의도한 조작을 충분히 반영하는 동시에 샘플 메쉬 쌍에서 나타나는 운동성을 보존하는 결과를 도출함을 확인하였다.

스크린 인쇄용 미세 범프 금속마스크의 변형특성 해석 (Deformation Analysis of a Metal Mask for the Screen Printing of Micro Bumps)

  • 이기연;이혜진;김종봉;박근
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.408-414
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    • 2012
  • Screen printing is a printing method that uses a woven mesh to support an ink-blocking stencil by transferring ink or other printable materials in order to form an image onto a substrate. Recently, the screen printing method has applied to micro-electronic packaging by using solder paste as a printable material. For the screen printing of solder paste, metal masks containing a number of micro-holes are used as a stencil material. The metal mask undergoes deformation when it is installed in the screen printing machine, which results in the deformation of micro-holes. In the present study, finite element (FE) analysis was performed to predict the amount of deformation of a metal mask. For an efficient calculation of the micro-holes of the metal mask, the sub-domain analysis method was applied to perform FE analyses connecting the global domain (the metal mask) and the local domain (micro-holes). The FE analyses were then performed to evaluate the effects of slot designs on the deformation characteristics, from which more uniform and adjustable deformation of the metal mask can be obtained.

전산유체역학 기법을 이용한 물고기 유영에 관한 연구 (A STUDY ABOUT FISH LOCOMOTION USING COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS)

  • 김소희;정용수;권오준
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.99-107
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    • 2014
  • The aim of the present study is to investigate the flow interference between two adjacent undulating fish-like body, and its effect on the undulating propulsion. For this purpose, unsteady two dimensional incompressible flow calculations were conducted using an unstructured mesh flow solver, coupled with an overset mesh technique. To deal with mesh deformation due to fish locomotion, spring analogy is utilized. The fish body used in the simulation is constructed from the NACA0012 airfoil. The study indicates that the propulsion of undulating fish is proportional to frequency and wavelength of the midline oscillation when there is no adjacent fish. It also reveals that average thrust was increased when the vortex shedding from the tail was conserved well and pressure difference between upper and lower sides of the fish was magnified due to flow interference. From this study, which relative position and phase difference of locomotion between two fishes can generate maximum thrust was known among six different cases.

Application of the Runge Kutta Discontinuous Galerkin-Direct Ghost Fluid Method to internal explosion inside a water-filled tube

  • Park, Jinwon
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제11권1호
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    • pp.572-583
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    • 2019
  • This paper aims to assess the applicability of the Runge Kutta Discontinuous Galerkin-Direct Ghost Fluid Method to the internal explosion inside a water-filled tube, which previously was studied by many researchers in separate works. Once the explosive charge located at the inner center of the water-filled tube explodes, the tube wall is subjected to an extremely high intensity fluid loading and deformed. The deformation causes a modification of the field of fluid flow in the region near the water-structure interface so that has substantial influence on the response of the structure. To connect the structure and the fluid, valid data exchanges along the interface are essential. Classical fluid structure interaction simulations usually employ a matched meshing scheme which discretizes the fluid and structure domains using a single mesh density. The computational cost of fluid structure interaction simulations is usually governed by the structure because the size of time step may be determined by the density of structure mesh. The finer mesh density, the better solution, but more expensive computational cost. To reduce such computational cost, a non-matched meshing scheme which allows for different mesh densities is employed. The coupled numerical approach of this paper has fewer difficulties in the implementation and computation, compared to gas dynamics based approach which requires complicated analytical manipulations. It can also be applied to wider compressible, inviscid fluid flow analyses often found in underwater explosion events.

얇은 막재료의 주름해석 기법 (Analysis Methods of Wrinkle Prediction for Thin Membrane)

  • 배홍수;우경식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권11호
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    • pp.865-873
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    • 2013
  • 본 논문에서는 유한요소해석에 의한 막재료의 주름 해석 기법에 관하여 연구하였다. 삼각형 세일 형상에 대해 멤브레인 요소와 쉘 요소를 사용하여 주름해석을 수행하였다. 멤브레인 요소를 이용한 기법에서는 주름을 벌칙매개변수에 의한 물성치를 수정하는 알고리즘을 상용프로그램 내 사용자 서브루틴을 통하여 구현하였다. 쉘 요소에 의한 기하학적 비선형 후좌굴 기법에서는 면외방향의 좌굴을 발생시키기 위하여 모델의 메쉬에 작은 크기의 기하학적 결함을 심는 방법을 사용하였다. 쉘 방법에서는 내연 및 외연해석 기법을 고려하였다. 요소수의 증가에 따른 수렴성과 결과의 정확도의 관점에서 멤브레인 요소법과 쉘 요소법의 효율성을 비교하였다.