• 제목/요약/키워드: Non-uniform rational B-spline(NURBS)

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NURBS를 이용한 격자생성 및 제어기법 (A STUDY ON THE NURBS GRID GENERATION AND GRID CONTROL)

  • 윤용현
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.20-28
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    • 2007
  • A fast and robust method of grid generation to multiple functions has been developed for flow analysis in three dimensional space. It is based on the Non-Uniform Rational B-Spline(NURBS) of an approximation method. Many of NURBS intrinsic properties are introduced and much more easily understood. The grid generation method, details of numerical implementation. examples of application, and potential extensions of the current method are illustrated in this paper. The object of this study is to develop the surface grid generation and the grid cluster techniques capable of resolving complex flows with shock waves, expansion waves, shear layers. The knot insert method of Non-Uniform Rational B-Spline seems well worked. In addition, NURBS has been widely utilized to generate grids in the computational fluid dynamics community. Computational examples associated with practical configurations have shown the utilization of the algorithm.

고속 Ro-Pax선형의 조파저항성능 향상을 위한 최적 선형설계에 관한 연구 (Study for Optimal Hull Form Design of a High Speed Ro-Pax Ship on Wave-making Resistance Performance)

  • 박동우;최희종
    • 한국항해항만학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.787-793
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    • 2012
  • 최적화기법과 선형변환 자동화기법을 도입하여 고속 중형 Ro-Pax선박의 조파저항성능을 향상시킬 수 있는 선형설계방법에 대하여 연구하였다. 최적화기법으로는 SQP(sequential quadratic programming)을 적용하였으며, 선형변환 자동화기법으로는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)기법을 적용하였다. 목적함수인 선박의 조파저항성능을 예측하기 위하여 비선형 자유수면 경계조건과 선체의 침하량을 고려한 비점성 유동 해석 기법인 패널법을 적용하였다. 기준선형에 대하여 선형최적화를 수행하였으며 그 결과로 도출된 최적선형에 대하여 모형선을 제작하여 모형시험을 수행하였다. 기준선형과 최적선형에 대한 수치해석을 수행하여 얻은 결과와 최적선형에 대한 모형시험을 수행하여 얻은 결과를 서로 비교하였다.

NURBS 기법을 이용한 Chine Type 어선의 선형생성에 관한 연구 (A Study of Hull Form Generation for Chine Type of Fishing Vessel Using NURBS Method)

  • 박제웅;조민철
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.40-44
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    • 2001
  • 선형개발에 대한 연구는 주로 대형선박을 기준으로 Bezier, B-spline 그리고 NURBS와 같은 합성곡선생성기법을 이용하여 일반 곡선기법으로는 표현하기 힘든 구상선수나 굴곡이 심한 선미 등을 표현하고 검증하는 것으로 이루어지고 있다. 하지만, 전체 선박의 70%를 차지하고 있는 중소형 어선의 선형에 대한 연구나 기술적인 보고는 상대적으로 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 기존의 라운드타입에서 챠인 및 신챠인타입으로 변화해 가는 중소형 어선의 선형을 NURBS기법을 이용하여 표현하고, 전산화하는 프로그램을 개발하였다.

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NURBS를 이용한 격자생성 및 제어기법 (A STUDY ON THE NURBS GRID GENERATION AND GRID CONTROL)

  • 윤용현
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.108-111
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    • 2007
  • A fast and robust method of grid generation to multiple functions has been developed for flow analysis in three dimensional space. It is based on the Non-Uniform Rational B-Spline of an approximation method. The grid generation method, details of numerical implementation. examples of application, and potential extensions of the current method are illustrated in this paper.

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NURBS 기법을 이용한 선체선도 형성에 관한 연구 (A Study on the Generation of Ship Hull Lines Using NURBS Method)

  • 이동기
    • 한국해양공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.95-101
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    • 2000
  • In general, free form design depends on B-spline which is used for the generating hull lines in most of shipyards. But, nowadays, the NURBS method is applied to free form modeling method, which is able to more flexible transformation than B-Spline, and then became industrial standard in the various field. Therefore, this method has been considerably applied in new application fields which are required free form modelling. In this paper, the program called 2DSURF with 5 modules and developed for the generation of hull lines is described. It is examined whether the program can be applied to body lines, sheer lines, and half breadth lines.

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NURBS 제어점의 위치 및 가중치를 설계변수로 하는 스플라인 유한요소법 기반 형상최적설계 연구 (Study of the Shape Optimization in Spline FEM Considering both NURBS Control Point Positions and Weights as Design Variables)

  • 송여울;허준영;윤성기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권4호
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    • pp.363-370
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    • 2014
  • 본 연구에서는 NURBS(Non-Uniform Rational B-spline)를 이용한 형상최적화 방법을 제안한다. 대부분 NURBS 기반 형상 최적화 방법은 NURBS의 제어점 위치 좌표 값만을 설계변수로 택하고 있다. 이러한 경우, 형상최적화 과정에서 종종 제어점들이 서로 가까워져 메쉬 품질을 악화시키고 수렴이 되지 않는 등의 문제를 야기시킨다. 본 연구에서는 형상최적화에서 NURBS 제어점의 좌표뿐 아니라 가중치를 추가적으로 설계 변수로 고려하여 세밀한 형상 변화를 가능하게 하고, 제어점 위치 좌표 최적화 과정과 제어점 가중치 최적화 과정을 분리하여 단계적으로 효율적인 형상 최적화를 수행하였다. 제안한 형상최적화 방법을 예제에 적용하여 제안된 방법의 효율성을 검증하였다.

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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격자 조절기법에 관한 연구 (A Study on the Techniques of Grid Control for Numerical Grid Generation)

  • 윤용현
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2002년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.84-87
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    • 2002
  • When computing the flow around complex three dimensional configurations, the generation of grid is the sunt time consuming part of any calculation. The object of this study is to develop the grid duster techniques capable of resolving complex flows with shock waves, expansion waves, shear layers, and cursive shapes, The Dot insert method of Non-Uniform Rational B-Splines is described as a id control method.

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등기하 해석법을 이용한 설계 민감도 해석 (Shape Design Sensitivity Analysis Using Isogeometric Approach)

  • 하승현;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.339-345
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    • 2007
  • 본 논문에서는 등기하 해석법을 이용하여 평면 탄성문제의 변분식을 유도하였다. 등기하 해석법은 새로이 부각되고 있는 해석법으로서 기저 함수가 NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines) 로부터 직접 생성되므로 해 공간은 CAD 모델을 구성하는 함수로써 표현된다. 또한 CAD 모델의 B-Spline 기저 함수를 직접 사용하므로 기하학적으로 엄밀한 형상을 표현할 수 있고 요소망의 재구성 없이 해석모델을 정밀화(Refinement)할 수 있는 강점이 있다. 본 논문에서는 이를 확장하여 연속체 기반의 애드조인트 설계 민감도 해석법을 사용하는 등기하 설계민감도 해석법을 유도하였다. 기존의 유한요소 기반형상 최적설계는 형상의 매개화에 어려움을 겪었으나 등기하 기반 최적설계에서는 기하학적 정보가 이미 B-spline 기저함수와 조정점에 포함되어 있으므로 이러한 어려움을 피할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 몇몇 수치 예제를 통해서 등기하 해석법을 사용한 설계 민감도 해석을 수행하였으며 유한차분 민감도와 비교하여 정확성을 확인하였다.

개방형 수치제어 장치를 위한 범용 NURBS 보간기 (An universal NURBS interpolator for an architectured CNC controller)

  • 강성균
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.656-659
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    • 1996
  • An universal NURBS interpolation for an open architectured CNC controller is proposed in order to unify internal data structure and algorithm of different interpolations such as linear, circular and spline, and to intelligently interface CAD database of the various workpiece contour. Furthermore, NURBS interpolation may result in better surface roughness and high speed machining due to the continuous generation of cutter movement. The mathematical manipulation of NURBS is presented and the practical implementation on the CNC controller of a lathe is discussed for real machining. The comparison between a computer design and workpieces machined on a lathe shows the feasibility of the NURBS interpolation format as an universal interpolation scheme.

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