Park, Woojin;Pak, Soojong;Chang, Seunghyuk;Jeong, Byeongjoon;Lee, Kwang Jo;Kim, Yonghwan;Ji, Tae-Geun
천문학회보
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제42권1호
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pp.56.4-57
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2017
The Schwarzschild-Chang off-axis telescope is a "linear astigmatism-free" confocal system. The telescope comprises two pieces of aluminum-alloy freeform mirrors that are fabricated with diamond turning machine (DTM) process. We designed optomechanical structures where optical components in the telescope system can be adjustable on a linear stage. Optomechanical deformation caused by the weight of system itself and its temperature variation is analyzed by the finite element analysis (FEA). The results show that the deformation is estimated in the tolerance range. For the optic-axis alignment of telescope system, three-point alignment (TPA) method is chosen. The TPA method uses three parallel lasers and a plane mirror. Point source images were taken from collimated light and field observation. The performance of optical system was tested by point spread function and aberration measurement of the point sources.
Generally the stiffened plate in the ship structure is subjected to not only axial load but shear load. With respect to those combined loads buckling analysis in necessary. In this paper, buckling strength is analyzed by using Finite Element Method when the stiffened plate with hole is under loading conditions mentioned above. To obtain the higher buckling strength, we need some reinforcement. The methods of reinforcement are attaching doubler around hole and stiffeners in the arbitrary directions For the sake of convenience those arbitrary directions were selected paralleled($0^{\circ}C$), vertical($90^{\circ}C$)and oblique($45^{\circ}C$) to the edge. Two kinds of method mentioned above are investigated, it is clarified that which of the two is more effective reinforcement. From the viewpoint of buckling strength, following conclusions were obtained. When external load direction is unknown, doubler reinforcement is more effective than those of parallel and vertical stiffener. And oblique stiffener reinforcement is more effective than that of doubler when external load direction is know.
본 논문에서는 기존 코플래나 웨이브가이드(CPW), 유한접지(FG) CPW, 그리고 접지(G) CPW와 같은 세 종류의 균일단면 구조의 CPW와 $TE_{01{\delta}}$ 모드 유전체공진기(DR : Dielectric Resonator)간의 결합 특성을 연구하고 마이크로스트립과 DR과의 결합과 같은 병렬 공진 특성을 보이는 CPW 와 DR간의 결합회로의 설계 방법을 제안한다. 결합 특성은 DR을 CPW의 접지와 신호선사이의 두 간격 중의 하나의 중심 상에 유전체 지지대(Support)를 이용하여 위치시키고 접지 방향으로 이동하면서 연구되었다. HFSS(High Frequency Structure Simulator : Finite Element Method Commercial Tool)의 시뮬레이션과 측정된 S-파라미터 값은 잘 일치했다. 마지막으로, 위에서 언급한 세 종류의 CPW와 DR과의 결합과 마이크로스트립라인과 DR과의 결합을 무부하 품질계수인 $Q_u$를 이용하여 비교하였다. 비교결과 CPW와 DR과의 결합은 마이크로스트립라인과 DR과의 결합보다 높은 $Q_u$ 값을 나타냈고 그 중에서 GCPW와 DR과의 결합이 가장 높은 $Q_u$를 보여줬다.
교정치료 영역에서 성인들의 심미적인 요구도가 증가되면서 설측 교정치료는 여러 가지 단점에도 불구하고, 가장 심미적이라는 이유로 많은 주목을 받아왔지만 실제 치아이동을 결정지을 수 있는 브라켓을 부착하는 기준평면의 위치에 대해서는 거의 보고된 바가 없다. 이에 본 연구는 실제 브라켓이 부착되는 평면의 상하 평행이동이나 기울기 변화에 따라 치아이동 양상이 어떻게 변화되는지 알아보고, 바람직한 전치부 치체이동을 얻기 위해서 힘의 적용점을 어디에 두어야 하는지, 그리고 전치부에 어느 정도의 모멘트를 부여해야 하는지 알아보고자 3차원 유한요소법을 이용하여 치아 변위 및 응력분포를 비교 분석하였다. 실험 결과 설측 브라켓 부착평면을 치은연쪽으로 평행이동 혹은 회전이동 시키고 견인하였을 경우, 절단연쪽으로 이동시켰을 때와 비교했을 때 비조절성 설측 경사이동이 감소하기는 하였으나 상하악 전치부 치아들의 설측경사 양상은 지속되었으며, 이러한 양상은 견치 브라켓의 hook 길이를 증가시켜도 계속 나타났다. 이와는 달리 설측 중심평면에 브라켓을 부착하고 각 치아별로 모멘트를 부여하였을 경우 설측 방향으로 개개 치아들의 치체이동이 발생하여 설측 교정치료 시 효과적인 전치부 치아의 후방견인이 가능함을 알 수 있었다.
지하의 유체 유동 및 물질 변환을 해석하기 위하여 다중다상이론을 이용한 통합 모형을 개발하였다 종합적 지배식은 4개의 상내의 화합물들의 물질 및 힘평형 관계를 고려하여 유도되었다. 복합한 이동 및 변환 현상을 설명하고, 공간적 차원을 변동적으로 나타내기 위하여 관계된 모든 변수 및 식들을 함축적이면서 조직적으로 표현하였다. 도출된 비선형시스템은 다차원 유한요소프로_I램으로서 해를 구하였다. 본 개발된 프로그램은 역동적으로 메모리 용량을 조절하여 일이삼차원 문제를 PC부터 SP2슈퍼컴퓨터까지 여러 종류의 기종에서 해석할 수 있다. 계산시간과 저장용량을 줄이기 위하여 시스템식을 분리시키고, 슈퍼컴의 벡터 및 병렬처리를 이용하여 띠행렬의 해를 구하였다. 유속이 우세한 경우의 수치해석상의 불안정한 문제를 해결하기 위하여 상류가중, 질량묶음, 요소별 파라미터 평가법 등을 적용하였다. 일차원 이동문제에 대하여 유한요소법과 유한차분법의 수치해의 안정성 조건을 검토하였다. 구체적인 지하수 유동 및 오염문제에 대한 모델링 예는 본 논문집의 연계 논문에 수록하였다.
하악 이부확장에서 골 절단선의 위치 및 종류와 견인 장치의 종류에 따른 차이를 알아보고자 삼차원 유한요소법으로 하악골의 이동 양상 및 응력 분포를 조사하였다. 골 견인장치의 종류로는 치아 의존형과 골 의존형, 혼합형, $30^{\circ}$ 기울여 위치한 치아 의존형의 4가지를, 골절단 위치와 방법으로 하악 중절치 간 수직절단과 하악 정중이부를 관통하는 계단식 골절단 등의 2가지를 설정하였다. 연구 결과, 골절단의 위치 및 방법과 견인장치의 종류에 관계없이 과두를 포함한 하악골의 모든 부위에서 외측방 변위를 보였으며 상하적이나 전후방적 변위는 적은 양이었으나 방향에 있어 군간에 차이를 보였다. 치아 의존형 장치에 의한 골절단면 이개 양태는 V형이었으나 골 의존형 장치는 역V형이고 혼합형 장치는 평행하게 확장되었다. 골 의존형 장치에 의한 하악각의 외측 변위량이 다른 장치에 비해 컸다. $30^{\circ}$ 기울여 위치한 치아 의존형에서의 변위는 측방적, 전후방적 면에서 좌우 차이가 인정되었다.
This study attempted to analyze the distribution of stress, to examine the bending effect in the mandible according to the pulling directions and determine on which pulling directions are adequate when an orthopedic force was applied to the mandible. An orthopedic force, 500gm, was applied to the gnathion, one point of the chin area, in three directions. The three directions were ; high puli' from gnathion to the center of condyle head, and vertical pull, from gnathion to a parallel line with the posterior border of the ramus, and medium pull, from the gnathion to a parallel line with the lower border of mandible. The distribution of principal stress, bending moment and amount of displacement within the mandible was analyzed by a 3-dimensional finite element method and that of the various portions of mandible were computed and compared according to the pulling directions. The results were as follows : 1. The bending moment of each part of a mandible has been found to be markedly larger in case of vertical pull than in case of either high pull or medium pull. In vertical pull the bending moment turned out to largest at the condyle head and neck portion, the gonial angle portion, the coronoid portion and the ascending ramus portion, respectively, while comparatively large at the cuspid and bicuspid portion and the first molar portion. In case of high pull it was largest at the gonial angle portion and becoming smaller at the coronoid portion, the ascending ramus portion, the condyle head and neck portion, and the cuspid and bicuspid portion, in that order. In case of medium pull, however, the bending moment was largest at the condyle head and neck portion, becoming smaller at the first molar portion, the ascending ramus portion, the coronoid portion, the cuspid and bicuspid portion, and gonial angle portion, in that order. 2. As for the bending effect it was calculated to be mostly oriented downward at the mandibular body and backward at the mandibular ramus in both high pull and vertical pull. In case of medium pull it was oriented upward at the mandibular body and forward at the mandibular ramus. 3. The bending effect also turned out to be mostly oriented outward in case of high pull and medium pull, and inward in vertical pull. 4. At the mandibular body and ramus, the bending effect in the upward-downward direction and that in the forward-backward direction were found to be larger than in the inward-outward direction. 5. If and when we expect any correcting effect on the mandibular protrusion by means of the chin cup appliance, we can say sure as conclusion that high pull and vertical pull are more effective than medium pull.
Li, Zuohua;Shan, Qingfei;Ning, Jiafei;Li, Yu;Guo, Kaisheng;Teng, Jun
Computers and Concrete
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제29권2호
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pp.93-105
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2022
The degrees of freedom (DOFs) of high-rise structures increase rapidly due to the need for refined analysis, which poses a challenge toward a computationally efficient method for numerical analysis of high-rise structures using the finite element method (FEM). This paper presented an efficient iterative method, an algebraic multigrid (AMG) with a Jacobi overrelaxation smoother preconditioned conjugate gradient method (AMG-CG) used for solving large-scale structural system equations running on heterogeneous platforms with parallel accelerator graphics processing units (GPUs) enabled. Furthermore, an AMG-CG FEM application framework was established for the numerical analysis of high-rise structures. In the proposed method, the coarsening method, the optimal relaxation coefficient of the JOR smoother, the smoothing times, and the solution method for the coarsest grid of an AMG preconditioner were investigated via several numerical benchmarks of high-rise structures. The accuracy and the efficiency of the proposed FEM application framework were compared using the mature software Abaqus, and there were speedups of up to 18.4x when using an NVIDIA K40C GPU hosted in a workstation. The results demonstrated that the proposed method could improve the computational efficiency of solving structural system equations, and the AMG-CG FEM application framework was inherently suitable for numerical analysis of high-rise structures.
In this work, virtual material characterization of 3D orthogonal woven composites is performed to predict the elastic properties by a full scale FEA. To model the complex geometry of 3D orthogonal woven composites, an accurate unit structure is first prepared. The unit structure includes warp yarns, filler yarns, stuffer yams and resin regions and reveals the geometrical characteristics. For this virtual experiments by using finite element analysis, parallel multifrontal solver is utilized and the computed elastic properties are compared to available experimental results and the other analytical results. It is founded that a good agreement between material properties obtained from virtual characterization and experimental results. Using the method of this virtual material characterization, the effects of inconsistent filler yarn distribution on the in-plane shear modulus and filler yarn waviness on the transverse Young's modulus are investigated. Especially, the stiffness knockdown of 3D woven composite structures is simulated by virtual characterization. Considering these results, the virtual material characterization of composite materials can be used for designing the 3D complex composite structures and may supplement the actual experiments.
This paper describes the design and fabrication of a three-axis force sensor with parallel plate beams (PPSs) for measuring the calf force while a patient with a walking assist robot is walking. Current walking assist robots can't measure the weight of the patient's leg and the robot's leg which required for robot control. So, the three-axis force sensor in the calf link is designed and manufactured, it is composed of a Fx force sensor, a Fy force sensor and a Fz force sensor. The three-axis force sensor was designed using by FEM(Finite Element Method), and fabricated using strain-gages. The characteristics experiment of the three-axis force sensor was carried out respectively. The test results indicated that the repeatability error and the non-linearity error of three-axis force sensor was less than 0.04% respectively. Therefore, the fabricated three-axis force sensor in the calf link can be used to measure the patient's calf force in the walking assist robot.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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