• 제목/요약/키워드: mean curvatures

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비선형 계획법을 이용한 B-스플라인 곡면의 순정 알고리듬 (A Global Fairing Algorithm for B-spline Surfaces Using Non-linear Programming)

  • 이현찬;홍충성;김덕수
    • 대한산업공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-10
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    • 2001
  • In the reverse engineering, surfaces are modeled for new products by interpolating the digitized data points obtained by measuring the existing shapes. However, many measuring or deviation errors are happened during the measuring process. If these errors are ignored, designers could get undesirable results. Therefore, it is important to handle such errors and fairing procedure with the esthetics criteria is needed during surface modeling process. This paper presents algorithms for the fairing of B-spline surfaces. The algorithms are based on automatic repositioning of control points for B-spline surfaces. New positions of the control points are determined by solving a non-linear programming of which the objective functions are derived variously using derived surfaces and constraints are established by distance measures between the original and the modified control points. Changes in surface shapes are analyzed by illustrations of their shapes and continuous plotting of gaussian and mean curvatures.

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회귀분석을 활용한 비정형롤판재성형 공정의 형상 예측 (Shape Prediction of Flexibly-reconfigurable Roll Forming Using Regression Analysis)

  • 박지우;윤준석;김정;강범수
    • 소성∙가공
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    • 제25권3호
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    • pp.182-188
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    • 2016
  • Flexibly-reconfigurable roll forming (FRRF) is a novel sheet metal forming technology conducive to producing multi-curvature surfaces by controlling the strain distribution along longitudinal direction. In FRRF, a sheet metal is shaped into the desired curvature by using reconfigurable rollers and gaps between the rollers. As FRRF technology and equipment are under development, a simulation model corresponding to the physical FRRF would aid in investigating how the shape of a sheet varies with input parameters. To facilitate the investigation, the current study exploits regression analysis to construct a predictive model for the longitudinal curvature of the sheet. Variables considered as input parameters are sheet compression ratio, radius of curvature in the transverse direction, and initial blank width. Samples were generated by a three-level, three-factor full factorial design, and both convex and saddle curvatures are represented by a quadratic regression model with two-factor interactions. The fitted quadratic equations were verified numerically with R-squared values and root mean square errors.

멤브레인의 주름 형상이 응력거동에 미치는 영향에 관한 수치적 해석 (Numerical Analysis on the Stress Behaviours Due to Geometry Effects of the Membrane Corrugation)

  • 김청균;이영숙;차백순;김영규;윤인수;홍성호
    • 한국가스학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.21-26
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    • 1997
  • 본 논문에서는 비선형 유한요소해석 프로그램을 이용하여 초저온 액체에 의한 정압과 열하중을 받는 멤브레인 구조물의 응력기동과 응력수준을 6가지 주름모델에 대한 수치적 해석결과를 제시하였다. 맴브레인 판재의 상면을 따라 최대 평균법선 응력분포에 관한 여러 가지 기하학적 주름의 3차원 해석을 수행하였고, 이들 주름형상에 대한 유한요소해석 결과를 비교$\cdot$고찰하였다. 링 마디식 모델의 주름 형상은 작은 코너반경과 정점곡률을 갖는 테크니가즈식 주름에 비하여 효과적으로 거동하고 있음을 보여주고 있다. 유한요소해석 결과예 의하면 LNG 저장탱크에 이들 모델을 사용할 경우 링 마디식 주름이 여타 주름 모델에 비하여 가장 깊은 180m에서도 사용될 수 있음을 보여준다.

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3차원 인체의 곡률분포를 이용한 패턴 전개 (Pattern Development using the Curvature Plot of 3D Human Scan Data)

  • 정연희;홍경희
    • 한국의류학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.1478-1486
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    • 2008
  • The human body composed of concave and convex curvatures, and the current 3D scanning technology which involves inherent measurement errors make it difficult to extract distinct curvature plot directly. In this study, a method of extracting the clear curvature plot and its application to the cycling pants design were proposed. We have developed the ergonomic pattern from the 3D human body reflecting cycling posture. For the ergonomic design line on the 3D human body, the 3D information on the lower part of four male bodies with flexed posture was analyzed. The 3D scan data of four subjects were obtained using Cyberware. As results, the iteration of the tessellated shell was executed 100 times to obtain optimized curvature plots of the muscles on the body surface, and the boundaries of the curvature plots were applied to the design lines. Maximum(Max-pattern) and mean curvature plots(Mean-pattern) were adopted in the design line of the cycling pants, and performance of those lines was compared with that of conventional princess line(Con-pattern). The average error of total area and length in the 2D pattern developed from the 3D flexed body surface in this study were very minimal($4.58cm^2$(0.19%) and 0.15mm(0.46%)), which was within the range of tolerable limits in clothing production. The pattern obtained from the flexed body reflecting cycling posture already included the contraction and extension of the cycling skin, so that the extra ease for movement and good fit was not need to be considered.

단백질 접촉 영역의 기하학적 특성 가시화 (Visualization of Geometric Features in the Contact Region of Proteins)

  • 김구진
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제8권10호
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    • pp.421-426
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    • 2019
  • 본 논문에서는 단백질 복합체에서 단백질 사이의 접촉 영역이 갖는 기하학적 특징을 가시화하는 방법을 제안한다. 단백질 또는 리간드가 요철이 있는 곡면으로 표현될 때, 두 곡면이 서로 접하면서 교차하지 않는 성질을 형태 상보성이라 한다. 단백질-단백질 또는 단백질-리간드 도킹 연구에서 형태 상보성과 화학적인 성질, 엔트로피 등이 접촉 영역의 발견에 중요한 역할을 한다는 것을 볼 수 있다. 일반적으로 형태 상보성이 높은 영역을 발견한 뒤, 이 영역에 속한 아미노산들의 잔기 극성 및 소수성 등을 이용하여 접촉 영역을 예측한다. 접촉 영역을 예측하기 위한 연구에서는 기존에 알려진 복합체에서 접촉 영역이 갖는 기하학적인 특징을 조사하는 작업이 필요하며, 이를 위해 기하학적인 특징을 가시화하는 작업은 필수적이다. 본 논문에서는 단백질 복합체에서 접촉 영역을 발견하고, 두 개의 단백질 각각의 접촉 면에 속한 근거리의 정점들의 기하학적인 특징을 법선 벡터 및 평균 곡률로써 가시화하는 방법을 제안한다.

Radiographic and Clinical Outcomes Following Pedicle Subtraction Osteotomy : Minimum 2-Year Follow-Up Data

  • Choi, Ho Yong;Hyun, Seung-Jae;Kim, Ki-Jeong;Jahng, Tae-Ahn;Kim, Hyun-Jib
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제63권1호
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    • pp.99-107
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    • 2020
  • Objective : The purpose of this study was to report the results of pedicle subtraction osteotomy (PSO) for fixed sagittal imbalance with a minimum 2-year follow-up. Besides, authors evaluated the effect of adjunctive multi-level posterior column osteotomy (PCO) on achievement of additional lumbar lordosis (LL) during PSO. Methods : A total of 31 consecutive patients undergoing PSO for fixed sagittal imbalance were enrolled and analyzed. Correction angle of osteotomized vertebra (PSO angle) and other radiographic parameters including pelvic incidence (PI), thoracic kyphosis, LL, and sagittal vertical axis (SVA) were evaluated. Clinical outcomes and surgical complications were also assessed. Results : The mean age was 66.0±9.3 years with a mean follow-up period of 33.2±10.5 months. The mean number of fused segments was 9.6±3.5. The mean operative time and surgical bleeding were 475.9±160.5 minutes and 1406.1±932.1 mL, respectively. The preoperative SRS-22 score was 2.3±0.7 and improved to 3.2±0.8 at the final follow-up. The mean PI was 54.5±9.5°. LL was changed from 7.0±28.9° to -50.2±13.2°. The PSO angle was 33.7±13.5° (15.6±20.1° preoperatively, -16.1±19.4° postoperatively). The difference of correction angle of LL (57.3°) was greater about 23.6° than which of PSO angle (33.7°). SVA was improved from 189.5±93.0 mm, preoperatively to 12.4±40.8 mm, postoperatively. There occurred six, eight, and 14 cases of complications at intraoperative, early (<2 weeks) postoperative, and late (≥2 weeks) postoperative period, respectively. Additional operations were needed in nine patients due to the complications. Conclusion : PSO could provide satisfactory results for patients with fixed sagittal imbalance regarding clinical and radiographic outcomes. Additional correction of LL could be achieved with conduction of adjunctive multi-level PCOs during PSO.

복잡한 물체의 기술을 위한 원뿔 표면의 분류 및 임계치 선정 (Cone Surface Classification and Threshold Value Selection for Description of Complex Objects)

  • Cho, Dong-Uk;Kim, Ji-Yeong;Bae, Young-Lae;Ko, Il-Seok
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제11B권3호
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    • pp.297-302
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    • 2004
  • 본 논문에서는 컴퓨터 시각에서 가장 중요한 과제의 하나인 ,3차원 물체의 표현에 대해 원뿔형태의 기술과 표면 분류시 임계치를 자동으로 선정하는 방법에 대해 제안하고자 한다. 기존에 미분기하학에서 사용한 평균 곡률 (H)과 가우스 곡률(K)은 물체의 상당 부분을 차지하고 있는 원뿔표면에 대한 분류가 불가능하였다. 또한 평균 곡률과 가우스 곡률의 부호값에 따른 표면 분류가 실제 거리 영상에 적용시 올바로 분류가 안 되는 문제를 가지고 있었다. 이 논문에서는 기존의 이 같은 두 가지 문제를 해결하기 위해 리지와 벨리의 표면분류로부터 원뿔표면 형태(cone ridge, cone valley)를 분류해 내었다. 즉, 원뿔표면 형태의 경우 H의 값이 일정하고, 원뿔표면 형태의 경우는 H의 값이 다름을 이용하여 원뿔표면 형태를 분류하였다. 아울러 통계적인 관점에서 표면분류 임계치를 선정할 수 있는 방법을 제안하고 실험에 의해 제안한 방법의 유용성을 입증하고자 한다.

Evaluation of Global Sagittal Balance in Koreans Adults

  • Cho, Yongjae
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제60권5호
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    • pp.560-566
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    • 2017
  • Objectvie : The global sagittal postural patterns as characterized by Roussouly classification have been previously described in various ethnicities, there were no studies investigated in Koreans. To analyze the distribution of the global sagittal postural patterns in Korean adults using Roussouly classification, the author prospectively studied. Methods : 252 asymptomatic Korean adults was recruited. Data was obtained by reviewing the films for each subject. Spinopelvic parameters were measured and sagittal postural patterns were then determined according to Roussouly classification. We compared the data across different ethnicities from our study and a previous study to further characterize Korean sagittal postures. Results : The subject included 151 males and 101 females, with mean age of $33.2{\pm}8.2years$. The average descriptive results were as below : thoracic kyphosis $28.6{\pm}7.7^{\circ}$, lumbar lordosis $48.3{\pm}10.2^{\circ}$, sacral slope $37.8{\pm}5.8^{\circ}$, pelvic incidence $45.1{\pm}7.5^{\circ}$, pelvic tilt $9.4{\pm}6.7^{\circ}$, spinosacral angle $130.1{\pm}5.4^{\circ}$, and sagittal vertical axis $16.25{\pm}22.5mm$. 125 subjects among 252 (49.6%) belonged to Roussouly type 3 (namely neutral). There were also 58 (23%), 33 (13.1%), and 36 (14.3) subjects in type 1, 2, and 4 (namely non-neutral), respectively. Conclusion : Enrolling 252 asymptomatic Korean adults, this prospective study found that 49.6% of asymptomatic Korean adults possessed a sagittal posture of Roussouly type 3. All radiologic parameters follows general concept of spinal sagittal balance pattern. Overall, this study might be a basis for further investigation of spinal sagittal balance.

정시안의 연령별 각막전면곡률 변화와 분포에 관한 연구 (Study on Distribution and Change of Curvature of the Anterior Corneal Surface with each Age in Emmetropia)

  • 김찬수;성아영
    • 한국안광학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.211-221
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    • 2004
  • 이 논문의 목적은 정시안에 있어서 연령별 각막전면곡률반경의 변화와 분포를 파악하는데 있다. 나안시력이 0.6-1.0 이상을 보이고, 굴절이상도가 등가구면 굴절력 ${\pm}0.75$ Diopter 이하면 3-83세 사이 504명의 정시안을 대상으로 Keratometer를 아용하여 연령에 따른 각막전면곡률반경의 분포변화를 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 먼저, 각 개인별 분포 변화를 분석한 결과, 첫째, 연령에 따라 선형상관관계식 Y = 0.003x + 7.796(r = -0.26)이 얻어졌고, 평균나이 38.3세에 평균 곡률반경은 $7.68{\pm}0.25mm$이었으며, 전체 대상의 분포 범위는 최소 6.98 mm에서 최대 8.54 mm의 결과를 보였다. 둘째, 각막전면곡률반경의 빈도는 7.61 - 7.80 mm가 36%, 7.41 - 8.00 mm가 78%, 7.21 - 8.20 mm가 96%로 나타났다. 셋째, 남 여 성별에 따른 비교에서 남자 (n = 304, 평균 37.6세, $7.72{\pm}0.24mm$, 범위 7.09 - 8.54 mm)는 여자 (n = 200, 평균 39.3세, $7.62{\pm}0.24mm$, 범위: 6.98 - 8.41 mm) 보다 평균 0.1mm 만큼 크게 나타났다. 또한, 그룹별 평균값의 변화 분석 결과를 정리하면, 첫째, 연령에 따른 관계식은 $Y=-0.0066x^2+0.0227x+7.7282$, 선형 상판계수는 r = -0.90로 나타나 개인별 분석에서의 r = -0.26 보다 큰 수치를 보였다. 둘째, 수직곡률반경과 수평곡률반경은 연령에 따라 모두 감소하였으며, 특히, 수직보다는 수평 곡률반경의 감소가 두드러지게 나타났다(p < 0.01). 셋째, 강주경선과 약주경선의 차이는 저연령군 0.18 mm에서 고연령군 0.08 mm로 나타나 연령이 증가할수록 차이가 좁아지는 양상을 보였다. 넷째, 남 여의 비교에서 남자가 여자보다 8개 군 모두에서 크게 나타나 통계적으로 유의한 차이를 보였다 (p < 0.01). 결론적으로 같은 연령내에서도 개인별 차이가 크지만 연령그룹별 평균값의 변화는 연령 증가에 따라 강주경선, 약주경선 및 그 평균값, 수직곡률, 수평곡률 그리고 남자, 여자 모두에게서 각막전면곡률반경이 감소하는 양상을 보였고, 수직곡률보다 수평곡률의 감소 양상이 두드러지게 나타났음을 발견하였다.

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가스터빈 블레이드 열차폐코팅의 곡률에 따른 기계적 특성 평가 (Evaluation of the Mechanical Characteristics According to the Curvature of Thermal Barrier Coating)

  • 이정민;석창성;구재민;김성혁;;;문원기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권12호
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    • pp.1427-1430
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    • 2014
  • 열차폐 코팅은 고온 화염의 열이 블레이드의 모재에 직접 전달되는 것을 막는 역할을 하며, 세라믹 재질의 탑코팅층과 금속 모재간 결합력을 증가시켜주는 본드코팅층으로 이루어져있다. 이러한 열차폐 코팅 기술로 인하여 블레이드 표면의 온도가 화염온도에 비해 약 $100{\sim}170^{\circ}C$정도 낮아지게 된다. 이러한 열차폐 코팅은 금속모재와 코팅층의 열팽창 계수의 차이로 인해 내부 응력이 발생하게 되며, 블레이드의 형상 및 위치에 따라 발생하는 응력이 다르다. 따라서 본 논문에서는 열차폐코팅의 내구성 시험에 보편적으로 사용되는 코인형 시험편에 대하여 모재의 곡률에 따른 유한요소해석을 수행하고 열차폐 코팅에서 발생하는 내부 응력변화를 고찰하였다. 그 결과 탑코팅에 최저응력이 발생할 때의 곡률을 도출하였고 최저응력에서의 곡률과 차이가 커질수록 발생하는 응력이 커짐을 확인하였다.