• 소성∙가공
• /
• 제12권3호
• /
• pp.194-201
• /
• 2003

An automatic quadrilateral mesh generator for large deformation finite element analysis such as metal forming simulation was developed. The NURBS interpolation method is used for modeling arbitrary 2-D free surface. This mesh generation technique is the modified paving algorithm, which is an advancing front technique with element-by-element resolving method for paving boundary intersection problem. The mesh density for higher analysis accuracy and less analysis time can be easily controlled with high-density points, maximum and minimum element size. A couple of application to large deformation finite element analysis is given as an example, which shows versatility and applicability of the proposed approach and the developed mesh generator for large deformation finite element analysis.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.43-50
• /
• 2011

본 논문에서는 2차원 입력 형상에 대하여 계층 메쉬를 이용한 빠르고, 품질 저하가 적은 평면 형상변형 기법을 제시한다. 입력으로 주어진 2차원형상의 내부와 경계를 조밀하게 샘플링한 정점의 집합으로 구성된 형상 메쉬와, 입력 형상을 근사적으로 둘러싸는 형상 메쉬의 일부 정점으로 구성된 제어 메쉬를 구성한다. 이때, 형상 메쉬 정점은 제어 메쉬의 정점에 대한 평균값 좌표로 표현한다. 사용자의 형상 변형 입력에 대하여 기존의 비선형 최소자승법을 사용한 메쉬 최적화문제를 풀어 제어 메쉬 정점의 변형될 위치를 구하고, 형상 메쉬는 변형된 제어 메쉬의 정점으로부터 평균값 좌표를 이용하여 최종적인 형상의 변형을 빠르게 계산한다. 형상 메쉬는 입력 형상을 정확히 표현하기 위해 많은 수의 정점으로 구성되는 반면에 제어 메쉬는 상대적으로 적은 수의 정점으로 구성된다. 계산양이 많은 최적화 방법은 제어 메쉬에만 적용되기 때문에 전체 수행시간은 매우 빠르지만, 제어 메쉬의 품질저하에 따라 형상변형의 품질 또한 저하된다. 본 논문에서는 형상 변형의 결과를 조절하고 품질 저하를 보정하기 위해서 사용자 제한에 방위 제어를 포함시켜 형상변형의 강성도를 조절하는 방법을 제시한다. 실험적인 결과에 의하면 본 논문에서 제시한 방법은 비교적 적은 수의 정점을 사용하여 형상 변형의 수행속도가 빠르면서, 변형의 시각적인 품질은 부드럽게 유지된다. 본 논문의 결과는 휴대폰이나 타블렛 PC와 같이 계산속도가 느린 임베디드 시스템에서 형상 변형을 이용한 2차원 애니메이션 제작과 같은 응용문제에 효과적으로 사용될 수 있다.

• 한국CDE학회논문집
• /
• 제21권2호
• /
• pp.143-150
• /
• 2016

In shipbuilding, hull assemblies are manufactured by welding. The thermal deformation caused by the welding produces shape deformation. Counter-deformed design methods have been used in shipyards to cope with the weld-induced deformation of ship assembles. Finite element methods (FEMs) are frequently used to estimate welding distortion in the counter-deformed design. For the estimation of welding distortion, producing uniform rectangular elements is required to enter thermal loads on the welding line and obtain accurate analysis results. In this paper, a new automatic mesh generation method is proposed for prediction of welding deformation in FEM. Meshes are constructed for test cases to demonstrate the feasibility of the proposed mesh generation method.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
• /
• 제52권6호
• /
• pp.247-253
• /
• 2003

A novel finite element mesh regeneration method is presented for 3D shape optimization of electromagnetic devices. The method has its theoretical basis in the structural deformation of an elastic body. When the shape of the electromagnetic devices changes during the optimization process, a proper 3D finite element mesh can be easily obtained using the method from the initial mesh. For real engineering problems, the method guarantees a smooth shape with proper mesh quality, and maintains the same mesh topology as the initial mesh. Application of the optimum design of an electromagnetic shielding plate shows the effectiveness of the presented method.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제29권6호
• /
• pp.895-903
• /
• 2005

In this paper, we present a cutter location (CL) surface deformation approach for constant scallop height tool path generation from triangular mesh. The triangular mesh model of the stereo lithography (STL) format is offset to the CL surface and then deformed in accordance with the deformation vectors, which are computed by the slope and the curvature of the CL surface. In addition, the tool path which is computed by slicing the deformed CL surface is inversely deformed by those same deformation vectors to a tool path with a constant scallop height. The proposed method is implemented, and a tool path generated by the proposed method is tested by simulation and by numerical control (NC) machining. The scallop height was found to be constant over the entire machined surface, demonstrating much better quality than that of mesh slicing, under the same constraints for machining time.

• Interaction and multiscale mechanics
• /
• 제5권3호
• /
• pp.287-318
• /
• 2012

We apply a partitioned-solution (iterative-staggered) coupling method based on a fixed Eulerian mesh with the level set function to a large-deformation fluid-structure interaction (FSI) problem where a large-deformable thin structure moves in a high-speed flow field, as an airbag does during deployment. This method combines advanced fluid and structure solvers-specifically, the constrained interpolation profile finite element method (CIP-FEM) for fluid Eulerian mesh and large-deformable structural elements for Lagrangian structural mesh. We express the large-deformable interface as a zero isosurface by the level set function, and introduce virtual nodes with level sets and structural normal velocities to generate the level set function according to the large-deformable interfacial geometry and enforce the kinematic condition at the interface. The virtual nodes are located in the direction normal to the structural mesh. It is confirmed that application of the method to unfolded airbag deployment simulation shows the adequacy of the method.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.80-90
• /
• 2004

본 논문에서는 패치별 EGI 분포를 이용한 3D 메쉬 모델(mesh model) 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘에서는 기하학적 변형에 견고하기 위하여 3D 메쉬 모델을 6개 패치로 분할한다. 그리고 위상학적 변형에 견실한 특성을 가지는 EGI 분포를 각 패치별로 구한다. 그리고 동일한 워터마크 비트열을 각 패치의 EGI 분포 중에서 길이가 큰 면체에 투영된 메쉬 법선 벡터들에 각각 삽입한다. 그러므로 제안한 알고리즘은 기하학적 및 위상학적 변형에 견고하며, 특히 워터 마크 추출시 복잡한 재표본화 과정 및 원 모델이 필요 없다. 본 논문에서 제안한 워터마킹 알고리즘의 성능 평가를 위한 모의 실험에서 워터마크가 삽입된 모델의 비가시성 및 다양한 공격에 대한 견고성이 우수함을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
• /
• 제32권8호
• /
• pp.769-780
• /
• 2005

본 논문에서는 스프링-댐퍼 메쉬를 2차원 영상 패턴의 변형을 모델링 및 분석하는 데 응용하는 방법을 제안한다. 기존의 메쉬와 다르게 새롭게 제안된 메쉬 모형은 메쉬 노드와 영상 픽셀을 하전입자로 표현하고 둘 사이의 상호작용에 의하여 변형되는 메쉬를 다양한 기준함수에 의하여 분석하는 것이다. 메쉬의 변형 과정은 하전입자 사이의 상호작용에 의한 스트레스 완화 과정으로써 널리 알려진 간단한 수치적분법을 사용한다. 변형 메쉬평가함수로 네 가지를 제안하고 각각의 성능을 분석하였다. 훈련 메쉬로는 샘플 영상의 평균 패턴을 구하여 메쉬로 직접 변환한 것을 사용하였다. 실험 결과 각 함수는 국소 변형을 모두 제대로 평가하는 측도로서는 아직 부족하지만 앞으로 이에 대한 보완 또는 새로운 함수의 제안, 그리고 이완 과정의 개선이 뒤따른다면 보다 체계적인 분석 방법과 높은 성능을 제공할 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.447-455
• /
• 1999

본 연구에서는 대변형 쉘 구조물에 효과적인 적응적 유한요소 자동생성 기법을 제안한다. 사후 오차평가에 기초하여 기하학적 비선형 해석시 각 하중 단계에서의 요소 재생성에 초점을 맞추고 있다. 응력오차로부터 얻어진 요소크기 함수로 등고선을 구성하고, 요소 재생성 기법으로 advancing front method의 일종인 패이빙법(paving method)을 이용하여 적응적 요소 자동생성을 수행한 결과, 그 유용성을 확인하였다.

• 소성∙가공
• /
• 제9권1호
• /
• pp.59-65
• /
• 2000

Most studies of failure analysis in ductile metals have been based on the classical plasticity theory using the local constitutive relations. These frequently yields a physically unrealistic solution, in which a numerical prediction of the onset of a deformation localization shows an inherent mesh-size sensitivity. A one way to remedy the spurious mesh sensitivity resulted in the unreasonable results is to incorporate the non-local plasticity into the simulation model, which introduce an internal (material) length-scale parameter into the classical constitutive relations. In this paper, a non-local version of the modified Gurson constitutive relation has been introduced into the finite element formulation of the simulation for plane strain compression of the visco elastic-plastic void material. By introducing the non-local constitutive relations we could successfully removed the inherent mesh-size sensitivity for the prediction of the deformation localization. The effects of non-local constitutive relation are discussed in terms of the load-stroke curve and the strain distributions accross the shear band.