• 한국CDE학회논문집
• /
• 제3권4호
• /
• pp.243-250
• /
• 1998

In parametric surface interpolation, the choice of the parameter values to the set of scattered points makes a great deal of difference in the resulting surface. A new method is developed and tested for the parametrization in NURBS surface global interpolation. This method uses the parameter value at the maximal value of relevant rational basis function, to assign the parameter values to the arbitrary set of design data. This method gives us several important advantages in geometric modeling, the freedom of the selection of knot values, the feasible transformation of the data set to the matrix, the possibility of affinite transformation between the design data and generated surface, etc.

• 한국CDE학회논문집
• /
• 제10권5호
• /
• pp.303-313
• /
• 2005

This paper proposes a generalized NURBS model, called Volumetric NURBS or VNURBS for representing volumetric objects with multiple attributes embedded in multidimensional space. This model provides a mathematical framework for modeling complex structure of heterogeneous objects and analyzing inside of objects to discover features that are directly inaccessible, for deeper understanding of complex field configurations. The defining procedure of VNURBS, which explains two directional extensions of NURBS, shows VNURBS is a generalized volume function not depending on the domain and its range dimensionality. And the recursive a1gorithm for VNURBS derivatives is described as a computational basis for efficient and robust volume modeling. In addition, the specialized versions of VNURBS demonstrate that VNURBS is applicable to various applications such as geometric modeling, volume rendering, and physical field modeling.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
• /
• pp.480-485
• /
• 2006

본 논문에서는 사용자가 NURBS 곡면을 다양한 형태로 변형을 손쉽게 할 수 있는 수정된 유한요소법을 이용한 곡면 변형의 방법을 제시한다. 수정된 유한요소법은 NURBS 기저함수를 전통적 유한요소법의 형상함수를 대신하여 유한요소해석을 한다. 모델링된 객체는 NURBS 곡면으로 이루어져 있고, 각각의 세그먼트별로 나누어진 기저함수와 제어점으로 구성되어있기 때문에 번거롭게 요소와 형상함수를 따로 구하지 않아도 되며, 자체 보간 방식이므로 기존의 유한요소법에 비해 적은 요소와 절점으로 곡면을 해석 할 수 있다. NURBS 곡면 변형은 각각의 제어점에 의해 구역이 나눠지고 각 구역은 변형될 지점과 가장 가까운 제어점으로 구성된 구역의 제어점들을 변형시킬 지점과 각 제어점의 거리 비례에 따라서 제어점 들의 속도가 지정되어 변형을 완성한다. 제시된 변형 방법은 다른 변형들과 같이 초기 입력에 의해 변형이 한 순간에 진행되는 것이 아니라 점진적 변형이 일어나며, NURBS 의 특징인 전체 제어점 변형으로 인해 의도하지 않은 변형이 일어나는 것을 변형 중간에 각각의 제어점의 속도를 제어함으로써 사용자의 의도한 변형으로 빠른 시간에 완성할 수 있게 된다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제23권9호
• /
• pp.200-207
• /
• 2006

In this paper a new approach which combines implicit surface scheme and NURBS surface interpolation method is proposed in order to generate a complete surface model from unorganized point cloud data. In the method a base surface was generated by creating smooth implicit surface from the input point cloud data through which the actual surface would pass. The implicit surface was defined by a combination of shape functions including quadratic polynomial function, cubic polynomial functions and radial basis function using adaptive domain decomposition method. In this paper voxel data which can be extracted easily from the base implicit surface were used in order to generate rectangular net with good quality using the normal projection and smoothing scheme. After generating the interior points and tangential vectors in each rectangular region considering the required accuracy, the NURBS surface were constructed by interpolating the rectangular array of points using boundary tangential vectors which assure C$^1$ continuity between rectangular patches. The validity and effectiveness of this new approach was demonstrated by performing numerical experiments for the various types of point cloud data.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.59-68
• /
• 2014

A study on the vibration and buckling analyses of laminated composite plates is described in this paper. In order to carry out the analyses of laminated composite plates, a NURBS-based isogeometric general plate element based on Reissner-Mindlin (RM) theory is developed. The non-uniform rational B-spline (NURBS) is used to represent the geometry of plate and the unknown displacement field and therefore, all terms required in this element formulation are consistently derived by using NURBS basis function. Numerical examples are conducted to investigate the accuracy and reliability of the present plate element. From numerical results, the present plate element can produce the isogeometric solutions with sufficient accuracy. Finally, the present isogeometric solutions are provided as future reference solutions.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.45-53
• /
• 2012

본 논문은 비정형의 정확한 형상 설계와 구조해석을 위해 넙스 기저함수를 기반으로 한 변수들로 생성된 평연의 등기하 해석법과 해석 결과에 대한 후처리 방법을 제시한다. 제어점, 매듭값, 차수들로 구성되는 변수들을 인터페이스 기법을 통해 변화시킴으로써 다양한 기하 형상을 구축할 수 있다. 등기하 해석에 사용되는 기저함수는 기하형상 구축에 사용되는 함수와 동일하여 형상의 정확한 설계와 해석이 가능하다. 등기하 해석을 위한 요소망 생성을 위해 h-p-k refinement 과정을 수행함으로써 기존 형상의 변형없이 요소망을 생성하여 구조해석을 수행하였다. 해석에 의한 결과값인 제어점의 변위에 대한 시각화를 위해 IGES 포맷과 넙스기반 3D 설계 프로그램 라이노와의 인터페이스 과정을 수행하여 최종 변형 형상 표현을 위한 후처리 방법을 제시한다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제48권1호
• /
• pp.125-150
• /
• 2013

This paper intends to present an application of isogeometric analysis in crack problems. An isogeometric formula is developed based on NURBS basis functions - enriched and adopted via X-FEM enrichment functions. The proposed method which is represented by the combination of the two above-mentioned methods, first by using NURBS functions models the geometry exactly and then by defining level set function on domain, identifies available discontinuity in elements. Additional DOFs are allocated to elements containing the crack and X-FEM enrichment functions enrich approximate solution. Moreover, a subelement refinement technique is used to improve the accuracy of integration by the Gauss quadrature rule. Finally, several numerical examples are illustrated to demonstrate the effectiveness, robustness and accuracy of the proposed method during calculation of crack parameters.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제43권3호
• /
• pp.375-383
• /
• 2006

This paper presents NURBS skinning for the forebody of ship. NURBS skinning is guessed as a good method to generate the faired surface of ship forebody, but it is very problematic in real ship design to generate resonable surface of ship forbody using skinning, because there are lot of problem to apply skinning and to get reasonable surface. One of main problem is data arrangement with design data. Irregular serial contour data arise so serious compatibility problem of knot vector This paper suggests a whole process using skinning successfully in generating hull form of ship forebody This process includes how to make the data set for skinning and how to execute compatibility procedure.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제41권5호
• /
• pp.617-632
• /
• 2012

An isogeometric approach is presented for static analysis of thin plate problems of various geometries. Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) basis function is applied for approximation of the thin plate deflection, as for description of the geometry. The governing equation based on Kirchhoff plate theory, is discretized using the standard Galerkin method. The essential boundary conditions are enforced by the Lagrange multiplier method. Several typical examples of thin plate and thin plate on elastic foundation are solved and compared with the theoretical solutions and other numerical methods. The numerical results show the robustness and efficiency of the proposed approach.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제24권3호
• /
• pp.329-335
• /
• 2011

유한요소법은 수학과 공학을 비롯한 다양한 분야에서 활용되고 있으나 해석대상을 유한 개의 다각형 요소로 분할하여 모델링하기 때문에 기하학적인 형상을 정확하게 기술하지 못하는 어려움이 있다. 그러나 최근에는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)를 기저함수로 사용하는 아이소-지오메트릭 해석법(Isogeometric analysis)이 개발되었는데 NURBS는 기하학적 모델을 정확하게 표현할 수 있을 뿐만 아니라 해석의 기저함수로서 응답해석에 사용될 수 있다. 그러나 NURBS 기저함수를 해석에서 따로 구성하는 일은 유한요소해석에서 요소망을 구성하는 만큼 시간과 노력이 많이 요구된다. 아이소-지오메트릭 해석법은 CAD(Computer-Aided Design)와 기하학적 정보를 공유할 수 있기 때문에 CAD 코드로 부터 해석모델의 정보를 직접 얻는 것이 가능하다. 본 논문에서는 상용 CAD 코드인 Rhinoceros 3D를 이용하여 CAD 모델을 작성하고 이를 STEP 파일로 출력하여 NURBS의 노트벡터와 조정점 등의 정보를 아이소-지오메트릭 해석법에 활용하는 기법을 소개한다. 몇몇 수치예제를 통하여 아이소-지오메트릭 해석법의 정확도를 유한요소해석 결과와 비교하여 검증하고, 상용 CAD와 CAE(Computer-Aided Engineering)가 결합된 아이소-지오메트릭 해석법의 효율성을 입증한다.