The methods of fitting a circle to measured data, geometric fit and algebraic fit, have been studied profoundly in various areas of science. However, they have not been applied exactly to a biomechanics discipline for locating the center of rotation of a human joint. The purpose of this study was to generalize the methods to fitting spheres to the points in 3-dimension, and to estimate the center of rotation of a hip joint by three of geometric fit methods(Levenberg-Marquardt, Landau, and Sp$\ddot{a}$th) and four of algebraic fit methods(Delogne-K${\aa}$sa, Pratt, Taubin, and Hyper). 1000 times of simulation experiments for flexion/extension and ad/abduction at an artificial hip joint with four levels of range of motion(10, 15, 30, and $60^{\circ}$) and three levels of angular velocity(30, 60, and $90^{\circ}$/s) were executed to analyze the responses of the estimated center of rotation. The results showed that the Sp$\ddot{a}$th estimate was very sensitive to the marker near the center of rotation. The bias of Delogne-K${\aa}$sa estimate existed in an even larger range of motion. The Levenberg-Marquardt algorithm of geometric fit and the Pratt of algebraic fit showed the best results. The combination of two methods, using the Pratt's estimate as initial values of the Levenberg-Marquardt algorithm, could be a candidate of more valid estimator.
Based on the Debye-H$\ddot{u}$ckel equation, a semi-empirical equation for activity coefficients was derived through empirical and theoretical trial and error efforts. The obtained equation included two parameters: the proportional factor and the effective radius of an ionic sphere. These parameters were used in the empirical and regression parameter fitting of the calculated values to the experimental results. The activity coefficients calculated from the equation agreed with the data. Transforming to a semi-empirical form, the equation was expressed with one parameter, the ion radius. The ion radius, ${\alpha}$, was divided into three parameters, ${\alpha}_{cation}$, ${\alpha}_{anion}$ and ${\delta}_{cation}$, representing parameters for the cation, anion and combination, respectively. The advantage of this equation is the ability to propose a semi-empirical equation that can easily determine the activity coefficient with just one parameter, so the equation is expected to be used more widely in actual industry applications.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.22
no.11
s.176
/
pp.182-189
/
2005
The human knee joint is the intermediate joint of the lower limb that is the largest and most complex joint in the body. Understanding of joint-articulating surface motion is essential for the joint wear, stability, mobility, degeneration, determination of proper diagnosis and so on. However, many studies analyzed the passive motion of the lower limb because of the skin marker artefact and some studies described medial and lateral condyle of a femur as a simple sphere due to the complexity of geometry. Thus, in this paper, we constructed a three-dimensional geometric model of the human knee from the geometry of its anatomical structures using non-uniform B-spline surface fitting as a study for the kinematic analysis of more realistic human knee model. In addition, we developed and verified 6-DOF contact model of the human knee joint using $C^2$ continuous surface of the inferior region of a femur, considering the relative motion of shank to thigh during locomotion.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
/
v.17
no.2
/
pp.149-156
/
2016
The hypersonic flow on the stagnation streamline of a blunt body is analyzed with quasi one-dimensional (1-D) Navier-Stokes equations approximated by adopting the local similarity to the two-dimensional (2-D)/axisymmetric Navier-Stokes equations. The governing equations are solved using the implicit finite volume method. The computational domain is confined from the stagnation point to the shock wave, and the shock fitting method is used to find the shock position. We propose a boundary condition at the shock, which employs the shock wave angle in the vicinity of the stagnation streamline using the shock shape correlation. As a result of numerical computation conducted for the hypersonic flow over a sphere, the proposed boundary condition is shown to improve the accuracy of the prediction of the shock standoff distance. The quasi 1-D Navier-Stokes code is efficient in computing time and is reliable for the flow analysis along the stagnation streamline and the prediction of heat flux at the stagnation point in the hypersonic blunt body flow.
The point-cloud representation of an object is performed by scanning a space through a laser scanner that is extracting a set of points, and the points are then integrated into the same coordinate system through a registration. The set of the completed registration-integrated point clouds is classified into meaningful regions, shapes, and noises through a mathematical analysis. In this paper, the aim is the matching of a curved area like a cylinder shape in 3D point-cloud data. The matching procedure is the attainment of the center and radius data through the extraction of the cylinder-shape candidates from the sphere that is fitted through the RANdom Sample Consensus (RANSAC) in the point cloud, and completion requires the matching of the curved region with the Catmull-Rom spline from the extracted center-point data using the Principal Component Analysis (PCA). Not only is the proposed method expected to derive a fast estimation result via linear and curved cylinder estimations after a center-axis estimation without constraint and segmentation, but it should also increase the work efficiency of reverse engineering.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.29
no.8
/
pp.845-852
/
2012
The diaphragm-type stylus probe was developed for ultra-precision on-machine measurement (OMM) application. This probe is equipped with two diaphragms which are parallel and one capacitive sensor is used for detecting the vertical motion of end tip in the stylus when it is contacted to the optical freeform surface. For better performance of proposed probes, several design parameters such as axial stiffness and the lateral deformations were investigated with finite element analysis techniques. To verify the feasibility, the profiles of the master sphere ball were measured on the ultra-precision milling machine. The measurement results show that the proposed probe can calculate the radius of the circle within the accuracy of 0.1 ${\mu}m$ for the ultraprecision optical surface.
Measurement technology plays an important role in discrete manufacturing industry. Probe-type coordinate measuring machines (CMMs) are normally used to capture the geometry of part features. The measured points are then fit to verify a specified geometry by using the least squares method (LSQ). However, it occasionally overestimates the tolerance zone, which leads to the rejection of some good parts. To overcome this drawback, minimum zone approaches defined by the ANSI Y14.5M-1994 standard have been extensively pursued for zone fitting in coordinate form literature for such basic features as plane, circle, cylinder and sphere. Meanwhile, complex features such as torus have been left to be dealt-with by the use of profile tolerance definition. This may be impractical when accuracy of the whole profile is desired. Hence, the true deviation model of torus is developed and then formulated as a minimax problem. Next, a relatively new and simple population based evolutionary approach, particle swarm optimization (PSO), is applied by imitating the social behavior of animals to find the minimum tolerance zone torusity. Simulated data with specified torusity zones are used to validate the deviation model. The torusity results are in close agreement with the actual torusity zones and also confirm the effectiveness of the proposed PSO when compared to those of the LSQ.
The adsorption of Cs-137 and Sr-90 onto kaolinite in prescence of major groundwater cations (Ca2+, K+, Na+) with different concentrations was simulated by using triple-layer surface complexation model (TL-SCM). The site density (8.73 sites/nm2) of kaolinite used for TL-SCM was calculated from it's CEC and specific surface area. TL-SCM modeling results indicate that concentrations dependence on 137Cs and 90Sr adsorption onto kaolinite as a function of pH is best modeled as an outer-sphere surface reaction. This suggests that Cs+ and Sr2+ are adsorbed at the $\beta$-layer in kaolinite-water interface where the electrolytes, Nacl, KCl and CaCl2, bind. However, TL-SCM results on Sr adsorption show a discrepancy between batch data and fitting data in alkaline condition. This may be due to precipitation of SrCO3 and complexation such as SrOH+. Intrinsic reaction constants of ions obtained from model fit are as follows: Kintcs=10-2.10, KintSr=10-2.30, KintK=10-2.80, KintCa=10-3.10 and KintNa=10-3.32. The results are in the agreement with competition order among groundwater ions (K+>Ca2+>Na+) and sorption reference of nuclides (Cs-137>Sr-90) at kaolinite-water interface showed in batch test.
Background and Objectives To assess the effectiveness of overnight orthokeratology (OK) in myopia using a new contact lens design over a one-month wearing period. Materials and Methods Participants were required to have myopia between -3.00 and -7.50D and astigmatism ≤ 2.00 D to participate in the study. The participants underwent OK with the White OK lens® (Interojo, Pyungtek, Korea), which has a 6-curve lens design. Participants were assessed at weeks 1, 2, and 4 using slit-lamp bio-microscopy, and tested for refraction, uncorrected distance visual acuity, and corneal topography. Success was defined as achieving a Logarithm of the Minimum Angle of Resolution (logMAR) ≤ 0.1. Results A total of 46 eligible subjects with a mean age of 23.11 ± 7.89 years were recruited. Baseline logMAR was 1.18 ± 0.30 and a consistent decrease in logMAR was observed from week 1 to week 4. The success rate was 95.35% at week 4. The mean sphere significantly decreased from a mean pre-fitting value of -4.58 ± 1.28 D to a mean value of -0.65 ± 0.69 D at week 4 (p < 0.0001). Statistically significant corneal flattening was detected during keratometry at week 4. Conclusion Overnight OK with the White OK lens is effective for the correction of moderate and high myopia with astigmatism over a one-month wearing period.
Copper(II) sorbed on kaolinite (KGa-lb) was studied using electron paramagnetic resonance (EPR) and extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) spectroscopy. The sorbed copper(II) had an isotropic EPR signal with $g_{iso}\;=\;2.19$ at room temperature. At 77 K, the isotropic signal converted to an axially symmetric anisotropic signal with $g_{\$\mid$}\;=\;2.40,\;g_{\bot}\;=\;2.08,\;and\;A_{\$\mid$}\;=\;131\;G$. These EPR results suggest that the sorbed copper(II) forms an outer-sphere surface complex with a tetragonally distorted $CuO_{6}$ octahedral structure on the kaolinite. In the sorption measurement, the amount of sorbed copper increased with increasing pH of the solution. However, the intensity of the isotropic EPR line was not directly proportional to the amount of sorbed copper. This discrepancy was resolved by assuming the formation of a surface precipitate at higher pH that is invisible by EPR. The EXAFS data confirmed the existence of the surface precipitate. The best fit for the EXAFS of the sorbed copper showed that each copper on the kaolinite had 6.8 copper neighbors located $3.08\;{\AA}$ from it, in addition to the first shell oxygen neighbors, including 4 equatorial O at $1.96\;{\AA}$ and 2 axial O at $2.31\;{\AA}$. This work shows that the local environment of the copper sorbed on the kaolinite changes as a function of pH and surface loading, and that the EPR and EXAFS are useful in studying such changes.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.