• 제목/요약/키워드: Non-uniform B-spline Surface

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SQP법을 이용한 최적선형개발에 대한 연구 (Study for the Development of an Optimum Hull Form using SQP)

  • 최희종;이경우;김상훈;김호
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.47-53
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    • 2005
  • 본 연구에서는 최적화기법과 전산유체역학의 기술을 이용하여 저항의 관점에서 최적의 형상을 가지는 선형을 개발하는 알고리즘을 개발하였다. 최적화기법으로는 SQP(sequential quadratic programming)을 사용하였으며, 목적함수인 저항을 구하기 위하여 먼저 조파저항은 비선형자유수면경계조건을 고려한 선체주위 포텐셜유동을 계산할 수 있는 수치해석기법인 상방향패널이동법을 사용하였고, 선체에 미치는 전저항을 구하기 위하여 ITTC 1957년 모형선-실선상관곡선을 이용하였다. 선형최적화 과정 중의 선체의 변경이나 계산 격자의 생성은 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)기법을 사용하여 구현하였다. 이와 같은 방법을 사용하여 개발된 선형최적화 기법의 타당성을 검증하기 위하여 선형이 비교적 잘 알려진 선형인 Wigley선형과 Series 60(C${_B}$=0.6)hull 선형에 대하여 설계속도 Fn=0.316에서 선형최적화를 위한 수치해석을 수행하고 그 결과를 초기선형과 서로 비교하였다.

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매개화된 민감도 해석에 의한 비선형 전자소자의 3차원 형상최적화 (3D Shape Optimization of Nonlinear Electromagnetic Device Using Parameterized Sensitivity Analysis)

  • 류재섭;;고창섭
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권8호
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    • pp.469-476
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    • 2004
  • In this paper, a 3D shape optimization algorithm which guarantees a smooth optimal shape is presented using parameterized sensitivity analysis. The design surface is parameterized using Bezier spline and B-spline, and the control points of the spline are taken as the design variables. The parameterized sensitivity for the control points are found from that for nodal points. The design sensitivity and adjoint variable formulae are also derived for the 3D non-linear problems. Through an application to the shape optimization of 3D electromagnet to get a uniform magnetic field, the effectiveness of the proposed algorithm is shown.

SQP법을 이용한 최적선형개발에 대한 연구 (Study for the Development of an Optimum Hull Form using SQP)

  • 최희종;이경우;윤순동
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권10호
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    • pp.869-875
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    • 2006
  • 본 연구에서는 최적화기법과 전산유체역학의 기술을 이용하여 저항의 관점에서 최적의 형상을 가지는 선형을 개발하는 알고리즘을 개발하였다. 최적화기법으로는 SQP(sequential quadratic programming)을 사용하였으며, 목적함수인 저항을 구하기 위하여 먼저 조파저항은 비선형 자유수면 경계조건을 고려한 선체주위 포텐셜유동을 계산할 수 있는 수치해석기법인 상 방향 패널이동법을 사용하였고, 선체에 미치는 전 저항을 구하기 위하여 ITTC 1957년 모형선-실선상관곡선을 이용하였다. 선형최적화 과정 중의 선체의 변경이나 계산 격자의 생성은 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)기법을 사용하여 구현하였다. 이와 같은 방법을 사용하여 개발된 선형최적화 기법의 타당성을 검증하기 위하여 선형이 비교적 잘 알려진 건형인 Wigley선형과 Series 60(CB=0.6)선형에 대하여 설계속도 Fn=0.316에서 선형최적화를 위한 수치해석을 수행하고 그 결과를 초기선형과 서로 비교하였다.

기하학적으로 정확한 쉘 요소의 NLib에 의해 생성된 NURBS 곡면에의 적용 (The application of geometrically exact shell element to NURBS generated by NLib)

  • 최진복;노희열;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.301-308
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    • 2005
  • In this study, we implement a framework that directly links a general tensor-based shell finite element to NURBS geometric modeling. Generally, in CAD system the surfaces are represented by B-splines or non-uniform rational B-spline(NURBS) blending functions and control points. Here, NURBS blending functions are composed by two parameters defined in local region. A general tensor-based shell element also has a two-parameter representation in the surfaces, and all the computations of geometric quantities can be performed in local surface patch. Naturally, B-spline surface or NURBS function could be directly linked to the shell analysis routine. In our study, we use NLib(NURBS libraray) to generate NURBS for shell finite analysis. The NURBS can be easily generated by interpolating or approximating given set of data points through NLib.

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프로펠러 5축 가공을 위한 CAD/CAM 시스템 (CAD/CAM System for 5-Axis Machining of Marine Propeller)

  • 윤재웅;박종환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.51-62
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    • 1998
  • 본 연구에서는 공동수조(Cavitation Tunnel) 실험용 모형프로펠러의 5축 가공을 위해 Windows NT와 PC 환경하에서 작동하는 CAD/CAM 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 그 성격에 따라 크게 4가지의 모듈로 구성되어 있다. 먼저, 프로펠러 설계를 위해 기존에 사용하고 있던 텍스트 위주의 S/W(Text based S/W)를 그래픽화 하여 통합함으로써 설계의 효율을 향상시켰다. 설계의 결과로 출력되는 점 데이터는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline) 방법을 이용하여 복합곡면 (Composite Surface)으로 모델링하였고 가공은 황삭, 중삭, 정삭 및 잔삭으로 수행하였다. 각각의 경우에 있어서 공구와 공작물의 충돌 및 간섭을 체크하여 공구경로를 산출하였으며 그것을 역기 구학 해석하여 NC 데이터로 변환하였다. 또한, 가공의 상태를 화면상에서 검증하기위해 공구 및 공작물을 그래픽화하여 NC 데이터를 검증할 수 있도록 하였다. 끝으로 5축 가공의 가공 효율을 최대화하기 본 연구에서는 공동수조 실험용 모형프로펠러의 5축 가공을 위해 Windows NT와 PC 환경하위해 실험을 통하여 최적의 절삭조건을 선정하고 이를 시스템내에 데이터베이스화 함으로써 설계부터 가공까지를 자동으로 수행할 수 있는 시스템으로 구축하였다.

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Free Vibrations of Thin Shells with Isogeometric Approach

  • Lee, Sang Jin
    • Architectural research
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    • 제16권2호
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    • pp.67-74
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    • 2014
  • Free vibration analysis of thin shells is carried out by using isogeometric approach. For this purpose, a thin shell element based on Kirchhoff-Love shell theory is developed. Non-uniform rational B-spline surface (NURBS) definition is introduced to represent the geometry of shell and also used to derive all terms required in the isogeometric element formulation. Gauss integration rule is used for stiffness and mass matrices. The present shell element is then applied to examine vibrational behaviours of thin plate and shell structures. From numerical results, it is found be that reliable natural frequencies and associated mode shapes of thin shell structures can be predicted by the present isogeometric shell element.

Vibration and Buckling of Thick Plates using Isogeometric Approach

  • Lee, Sang Jin;Kim, Ha Ryong
    • Architectural research
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    • 제15권1호
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    • pp.35-42
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    • 2013
  • A study on the free vibration and linear buckling analyses of thick plates is described in this article. In order to determine the natural frequencies and buckling loads of plates, a plate element is developed by using isogeometric approach. The Non-uniform B-spline surface (NURBS) is used to represent both plate geometry and the unknown displacement field of plate. All terms required in isogeometric formulation are consistently derived by NURBS definition. The capability of the present plate element is demonstrated by using several numerical examples. From numerical results, it is found to be that the present isogeometric element can predict accurate natural frequencies and buckling loads of plates.

Isogeometric Analysis of Laminated Plates under Free Vibration

  • Lee, Sang Jin
    • Architectural research
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    • 제16권3호
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    • pp.121-129
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    • 2014
  • A plate element is developed by using isogeometric approach in order to determine natural frequencies of laminated composite plates. Reissner-Mindlin (RM) assumptions is adopted to consider the shear deformation and rotatory inertia effect. All terms required in isogeometric element formulation are consistently derived by using Non-uniform rational B-spline surface (NURBS) definition. Gauss quadrature rule is used to form the element stiffness matrix and separately Lobatto quadrature rule is used to calculate element mass matrix. The capability of the present plate element is demonstrated by using numerical examples. From numerical tests, the present isogeometric element produces reliable numerical results for both thin and thick plate situations.

선형의 순정 기법에 관한 기초 연구 (A Basic Study on the Fairing Method of Ship Hull Surface)

  • 김동준;윤태경
    • 대한조선학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.15-21
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    • 1994
  • 전산기를 이용한 순정작업은 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 첫번째는 단면곡선, 즉 2차원 곡선을 순정하고 다른 단면에서도 역시 부드러운가를 확인하는 전통적인 방법이다. 두번째는 곡면을 이용하는 것으로 전산기의 발달과 더불어 최근 많이 사용하고 있는 방법이다. 그러나 이 경우 먼저 선형을 곡면으로 정의하여야 하나 복잡한 선형의 경우 쉽지가 않다. 본 연구에서는 곡선의 순정기법을 확장하여 그물망 곡선(mesh curve)의 경우에 대해 비균일(non-uniform) B-Sp line 곡선을 이용한 Rong의 방법으로 선형의 순정작업을 행하였다. 그러나 Rong의 방법에는 곡선의 양 끝점에서의 기울기가 고정되어야 하는 제한이 있으며 곡면화 방법에 대한 기술이 명확하지 못하다. 본 연구에서는 곡선의 양끝의 기울기를 고정시키지 않고 순정작업을 할 수 있도록 하였으며, 순정된 결과를 곡면화하는 방법을 제안하였다.

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Surface Rendering using Stereo Images

  • Lee, Sung-Jae;Lee, Jun-Young;Lee, Myoung-Ho;Kim, Jeong-Hoon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.181.5-181
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    • 2001
  • This paper presents the method of 3D reconstruction of the depth information from the endoscopic stereo scopic images. After camera modeling to find camera parameters, we performed feature-point based stereo matching to find depth information. Acquired some depth information is finally 3D reconstructed using the NURBS(Non Uniform Rational B-Spline) algorithm. The final result image is helpful for the understanding of depth information visually.

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