In this work, a finite element model is presented for geometrically non-linear analysis of shell structures. Finite element by using a three-node flat triangular shell element is formulated. The non-linear incremental equilibrium equations are formulated by using an updated Lagrangian formulation and the solutions are obtained with the incremental/iterative Newton-Raphson method and arc length method. Some of results are presented for shell structures. The obtained results are in good agreement with the results available in existing literature.

어군의 기하학적 파라메터를 이용한 어군량 추정에 대한 기초적 연구로서, 소너와 계량어군탐지기를 동시에 사용하여 소너 화상으로부터 어군의 기하학적 파라메터, 면적 및 체적을 계측하고, 계량어군탐지기로 측정한 면적후방산란계수와의 관계를 비교, 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 면적후방산란계수 (S<SUB>A</SUB>) 는 어군면적 (S<SUB>F</SUB>) 과의 사이에는 S<SUB>A</SUB> = 78,842 S<SUB>F</SUB> 0.46의 관계가 성립하였고 어군체적 (V<SUB>F</SUB>)과의 사이에는 S<SUB>A</SUB>= 30,895 V<SUB>F</SUB> 0.37의 관계가 성립하였으며, 각각의 상관계수는 0.76 이었다. 2 소너로 관측된 어군의 기하학적 파라메터가 어획량이나 계량어군탐지기에 의한 면적후방산란계수와 유의한 상관이 있으면, 이들을 이용한 어군량 추정은 가능할 것으로 판단된다.

스위프 기하학적 모델은 곡선, 면 또는 입방체를 주어진 경로를 따라 이동시킴으로써 기하학적 모델을 생성하는 기법이다. 따라서 스위핑을 사용하면 프리즘 쉘의 곡면을 쉽게 정의할 수 있다. 본 논문은 스위프 기하학적 모델을 프리즘 쉘의 최적화에 적용하는 절차에 대하여 기술하였다. 제시한 스위프 기하학적 모델을 유한요소법과 융합하였고 프리즘 쉘의 반응을 계산하기 위해 9절점 퇴화쉘요소를 채용하였다. 본 연구에서 제시한 최적화과정을 증명하기 위하여 수치예제를 풀어 보았다. 수치예제를 통하여 제시한 스위프 기하학적 모델이 많은 종류의 프리즘 쉘을 최적화하는데 효율적이고 신뢰적인 방법인 것으로 나타났다.

보강된 판 및 쉘구조의 기하학적 비선형해석을 수행하기 위하여, total lagrangian formulation에 근거한 증분 평형방정식을 적용하고, 강도행렬 산정시 회전각의 2차항을 포함시켜 기하학적 비선형 해석시 해의 수렴성을 향상시켰으며, 보강된 쉘 구조의 해석시 보강재를 쉘 요소로 모델링하고 주부재와 보강재의 연결점에서 일반적인 변환관계를 이용하였다. 등매개 쉘 유한요소의 단점인 locking 현상을 극복하기 위하여 가정 변형률장을 적용하여 감차적분 또는 선택적분시 나타날 수 있는 제로 에너지 모드를 제거하였다. 수치해석 예제를 통하여 가정 변형률장에 근거한 쉘유한요소에 대한 효율성 및 적용성을 확인하였다.

복잡한 구조물의 거동을 해석하는 데 있어서 초기 설계단계에서 부터 쉘요소를 사용하여 해석하는 것은 많은 시간과 경비가 요구된다. 이에 경비절감의 측면에서 쉘구조물을 단순 보구조물에 의해 모델링함에 의해 분석하고자 하는 연구가 진행되어왔다. 본 연구에서는 단순화된 보구조물의 결합부에 고려하기 위한 유연도를 나타내는 굽힘회전강성을 결정하는 방법을 제안하고, 제안된 방법을 통해 얻어진 결합부에서의 유연도을 보구조물의 결합부에 적용하여 비선형해석을 수행한다. 수치해석 결과로 쉘구조물에서 나타나는 기하학적 비선형거동을 결합부에서 유연도를 고려하는 단순 보구조물에 의해 작은 오차의 범위안에서 기술할 수 있었다.

공간뼈대의 구조에 대하여 기하학적 비선형성이 고려될 수 있는 유한요소이론 및 해석법을 제시한다. 이를 위하여 가상일의 원리를 이용하여 대변형효과를 고려한 3차원 연소체의 평형방정식으로부터, 구속된(restrained warping)효과를 무시하고 유한한 회전각의 2차항의 효과를 포함하는 변위장을 도입하여 초기응력을 받는 공간뼈대요소의 증분평형방정식을 유도한다. 공간뼈대구조를 유한요소로 나누어 요소의 변위장을 요소변위 벡터에 관한 Hermitian다항식으로 나타내고 이를 평형방정식에 대입함으로써 탄성 및 가하학적인 강도행렬을 유도한다. 또한 updated Lagrangian co-rotational formulation에 근거하여, 증분변위로부터 강체회전변위와 순수변형성분을 분리시켜서 강체회전은 요소의 방향변화를 결정하고, 순수변형은 부재력증분을 산정하는 불평형하중 산정법을 제시한다. 공간뼈대구조의 횡-비틂좌굴 및 후좌굴 거동에 대한 예제들을 통하여 본 연구에 대한 해석결과와 문헌의 결과를 비교 검토함으로써 본 연구에서 제시된 이론 및 해석방법의 정당성을 입증한다.

본 논문에서는 랜덤한 축대칭 기하학적 초기결함을 갖는 원통이 축방향 충격하중을 받는 경우의 반경방향 변위가 임계기준치를 최초로 통과하는 확률론적 충격좌굴 파괴시간을 해석할 수 있는 방법을 제시하였다. 랜덤한 기하학적 초기결함의 생성을 위해 초기결함의 평균함수 및 상관함수를 이용하여 확률장을 형성하는 방법을 사용하였다. 본 논문에서 제시된 방법은 실제적인 기하학적 초기결함이 갖는 불확실성을 취급하는데 적절하고 실용적이므로 이를 고려한 원통의 구조안전도해석에 이용할 수 있다.

This study is to analyze the geometrical composition system for the plan of S. Pietro by Michelangelo. In the result of study, the plan is based on the geometrical elements of circle square cross, and shaped to symbolize the Universe which consists of the Heaven the Earth the Man. The plan is constituted of the conception of composition into hierarchy and repetition intersecting 45 degree the same sized square with inscribed square in a circle. Such the geometrical composition system can be found out a large number of example to the geometrical composition of architecture and city planning from Vitruvius to Bramante and Da Vinci. This plan is disposed in balance as the regularly proportional system of 1:1, 1:2, 1:3, which is formed the principal space. And the interior space is constituted of the organic space system, expanding to the direction of horizontal, vertical(ascension), development for primary space and secondary space with center in the geometric composition system of altar.

현수교의 기하학적 비선형거동을 해석할 수 있는 해석방법을 개발하고 해석을 실시하였다. 해석은 사하중하에서의 초기형상해석과 활하중하에서의 비선형해석의 2단계로 해석하는 알고리즘을 개발하였다. 선형해석 결과와 비선형해석결과를 비교할 때 기하학적인 비선형 효고가 매우 크므로 해석 및 설계시에 반드시 고려해야 함을 알 수 있다. 해석치와 측정치를 비교분석한 결과 새로운 알고리즘이 매우 유용함을 보여주고 있다.

이 논문은 유한요소해석의 전처리를 위한 3차원 구조물의 가하학적 모델링 방법을 제안하였다. 여기서 제안한 모델링 체계에 의하면 구조물의 모델은 조절점, 곡선, 곡면 및 입체의 계층적 구성에 따라서 단계적으로 형성된다. 혼성함수와 경계표현법을 기본으로하는 여러가지 곡면 및 입체의 모델링 방법을 유한요소망 발생에 적합하도록 체계화하였으며, 모델합성 및 연산방법을 제시하였다. 이를 바탕으로 새로운 유한요소해석 전처리 프로그램을 개발하였다.

우리는 생활주변에서 파이프의 사용올 혼히 볼 수 있다. 그 만큼 파이프의 소요량은 우리 생활에서 엄청난 양이라 할 수 있는데 그것이 기폰 재료로는 콘크리트나 철강제품이 대부분올 차지하고 있다. 요즈음 대체 재료로써 복합재료가 여러 산업 분야에서 각광을 받고 있다. 처음 항공분야에서 사용이 시작되어 제품의 우수성 뿐 아니라 그 값이 점차 낮아짐에 따라 여려 분야에서 사용되고 있다. 복합재 료는 내구성， 내열성， 내부식성 둥 다른 어느 재료보다 좋은 성질을 가지고 있으며 특히 중량이 가볍 다 파이프 매설 공사에 있어서 운반비의 비중은 전체 공사비에 약 20-40% 에 달할 만큼 크다. 따라서 복합재료의 선돼은 그 비용을 감소시킬 수 있을 뿐 아니라 내구성， 내열성 동 복합재료의 여러가지 우 수성을 동시에 가질 수 었다. 그리고 재료의 발달이 가속되고 있어 앞으로 유용성은 더욱 커질 것이다. 지하얘설 파이프로써 반경에 비해 두께가 앓은 관인 경우 큰 변형이 발생활 것이다. 따라서 기하학 적 비선형성을 고려하여야 한다. 이를 위해 변형 후의 형상에 대해 평형방정식을 세웠으며 이를 Galerkín’ s method 에 의해 풀었다. 하중 조건은 파이프가 땅속에 묻히게 되므로 수직하중은 매설 깊이에 비례 하며 수평하중은 수평변위에 비례하게 가정하였다. 복합재료로 만들어진 파이프는 충 (layer) 수와 fiber 방향둥에 따라 강성이 틀려지며 또한 흙의 종류와 발생되는 변위에 따라 파이프-흙간의 상호작용이 달라진다. 본 연구에서는 복합재료로 만들어진 파이프가 지하에 매설된 경우 기하학적 비선형성올 고 려한 해석방법올 제시하며 파이프 강성에 미치는 여러 인자에 대해 고찰해 보았다. 결과가 유한요소법 에 의해 검증되었다.

본 연구의 목적은 디지털 혈관 조영 촬영장치를 이용한 검사 시 X선관, 환자 테이블, 검출기 또는 환자 등의 기하학적 특성에 따라 실무자가 수시로 변화시켜 적용할 수 있는 매개변수에 대해 알아보고 이에 따른 환자 및 의료진의 방사선 피폭선량을 감소시키는 방안에 대해 알아보고자 하였다. 기하학적 특성들에 따라 각각 fluoroscopy mode와 Digital subtraction angiography로 촬영하고 유효 선량으로 환산한 값을 비교하였다. 연구결과 FPS mode에 따른 선량은 FPS mode를 낮게 설정할수록 선량이 30-40%까지 감소하였다. X 선관 각도에 따른 선량은 AP View에서 가장 높게 측정되었고 머리 방향으로 각도가 들어갈수록 선량이 낮게 측정되었다. FOV가 확대될수록 선량이 1.2-1.6배 증가하였고 X선관과 테이블의 거리가 가까워질수록 약10% 증가하였다. X선관과 평판형 검출기의 거리가 100 mm 멀어질수록 선량이 20-30% 증가하였다. 결론적으로 혈관 조영검사 시 다양한 기하학적 특성들은 실무자가 수시로 변화시켜 적용할 수 있는 매개변수이며 다양한 상황에서 적합한 기하학적 특성들을 고려하여 적용함으로써 적절한 선량 감소 효과를 기대할 수 있다.

방사선의 치료효과 증대를 위해 최근에는 기존의 Photon치료를 대체한 중입자치료가 증가하고 있다. 중입자 치료는 기존 Photon치료 대비 높은 에너지와 거대한 시설로 인해 방사선안전성평가에 더욱 신경을 써 야 한다. 이러한 방사선안전성평가는 주로 Monte Carlo simulation을 이용하여 차폐 및 방사화 평가를 수행 하는데, 가장 우선적으로 수행해야하는 것은 기하학적 모델링이다. 중입자 치료시설은 가속장치를 싱크로 트론을 사용하게 되는데 정확한 기하학적 모델링이 어려워 대부분 간략하게 모델링 한다. 본 연구는 싱크 로트론 가속장치의 구성요소 중에서 Dipole magnet을 간략화 한 것과 정밀하게 구현한 것이 방사선안전성 평가에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 결과에 의하면 간략하게 구현한 기하학적 모델이 정밀하게 구 현된 기하학적 모델보다 과대평과 되는 결과를 얻었다. 따라서 방사선안전성 평가는 정밀한 기하하적 모델 링이 더욱 신뢰할 수 있는 결과를 얻는다고 판단된다.

This study addresses to evaluate the reaction of bridge support in associate with analytical parameters of skew angle and radius of curvature in curved bridge, which results in the finding of weakest point in dynamic analysis. It was found from the analysis that reaction at the support of acute angle area located at inner side of curved bridge has the lowest value which means the possibility of negative reaction when seismic load happens.

A rectangle-based relative localization method is proposed for a mobile robot based on a novel geometric formulation. In an artificial environment where a mobile robot navigates, rectangular shapes are ubiquitous. When a scene rectangle is captured using a camera attached to a mobile robot, localization can be performed and described in the relative coordinates of the scene rectangle. Especially, our method works with a single image for a scene rectangle whose aspect ratio is not known. Moreover, a camera calibration is unnecessary with an assumption of the pinhole camera model. The proposed method is largely based on the theory of coupled line cameras (CLC), which provides a basis for efficient computation with analytic solutions and intuitive geometric interpretation. We introduce the fundamentals of CLC and describe the proposed method with some experimental results in simulation environment.

본 연구의 목적은 고등학교 수학 교사의 기하학적 확률에 대한 MKT를 분석하여 수업의 질 향상 및 교사의 전문성 향상을 위한 시사점을 제시하는데 있다. 이를 위해 현직교사 43명을 연 구 대상으로 설문 및 면담 조사를 통해 얻은 결과, 많은 교사들이 기하학적 확률의 정의에서 영역의 ‘크기’는 주로 넓이로 생각하는 경향을 보였고, 그로 인해 교사들은 대체로 넓이를 이용 한 확률은 잘 계산하였지만, ‘크기’가 길이인 확률 문제는 오답율이 높았다. 한편, 몇몇 교사들 은 크기가 0인 사건은 기하학적 확률을 적용할 수 없다고 생각하고, 확률값이 0이면 사건이 일 어나지 않는다는 오개념을 가지고 있었다. 전반적으로 교사들은 기하학적 확률에 대한 MKT가 미흡한 것으로 나타났는데, 이를 강화하기 위해서는 동료장학이나 직무연수 등과 같은 재교육의 기회가 제공될 필요성이 있다고 생각된다.

The goal of this study is to investigate structural behaviors of steel diagrid depending on geometric parameters such as size, thickness, steel type, and location of components. Numerical applications verify structural behaviors of steel diagrid is very sensitive in terms of the geometric parameters and then diagrid is an appropriately governing system for free-formed structures.

본 연구는 3차원 컴퓨터그래픽스(3-Dimensional computer graphics)를 이용하여 조형(造形)에 있어서 어떠한 효과적 활용이 가능한가에 대하여 분석하고, 3차원 컴퓨터그래픽스 원리를 활용한 기하학적 조형세계에 대한 이해의 방향을 제시하고자 한다. 또한, 컴퓨터그래픽스 특성의 고찰과 함께 3차원 컴퓨터그래픽스를 통한 시각경험의 원리 이해를 위해 컴퓨터그래픽스의 기술과 조형의 이해, 그리고 어떠한 응용 가능성이 있는가를 실험을 통하여 제시하고 있다. 또한, 이을 토대로 추상적, 기하학적 이미지의 화상제작 실험을 통하여 조형에 있어서의 여러 가지 요소 중 사물의 윤곽(輪廓)형태를 모티프(motif)로 3차원 컴퓨터그래픽스의 특성을 강조한 시각표현으로서 재구성하고, 이러한 실험을 통해 앞으로의 3차원 컴퓨터그래픽스의 시각 표현의 가능성과 함께 조형의 한 예의 제시를 목적으로 하고 있다.