The objective of this study is to solve a problem that is occurred during the spline machining of tubular shaft yoke in both side IMS module. In order to simulate the problem, the movement direction of upper die was set as standard case and error case. The material of tubular shaft yoke was set to S20C as refer to the analysis library. The movement directions of upper die were separated with standard case and error case. The error case was set to simulate the problem in the spline machining of tubular shaft yoke. In order to solve the problem, the outer radius of upper die were modelled from 9.40mm to 9.44mm. The simulation results were analyzed and compared in terms of effective stress, metal flow line and folding phenomena characteristics. In case of the outer radius of upper die was 9.42mm, it was observed a relatively uniform effective stress distribution and had a straight metal flow line.

The objective of this study is to solve the problem that was occurred during the spline processing in A-IMS tubular shaft. The upper dies were modelled conventional case and modified case. The tubular shafts were modelled as standard case and error case. The error case assumed production error of raw material. The material of tubular shaft was set to SCM 420H as refer to the analysis library. The simulation results were analyzed and compared in terms of metal flow, effective stress, and effective strain characteristics. The crushed and buckling problems were observed at the upper side of tubular shaft body when conventional upper die was applied. However, the crushed and buckling problems were solved when modified upper die was applied.

This study has been performed to investigate on the spur gear with the spline key of heat treatment process analysis. The heat treatment process for gear has been widely used at the production of moving parts in order to improve its manufacture productivity. A driving spur gear is modeled with three dimensions for the heat treatment process. The variable conditions for the heat treatment analysis are the shape of gear tooth, the environmental heating temperature, heating time, cooling temperature and cooling. The analytical results of mechanical properties as micro structure and hardness are analyzed using the software. As the analysis result, the hardness value(HRC) becomes 20.2 of the inner part at gear body and of the surface part of gear tooth has shown the max. valve of HRC 47.5. The beinite structure forms up to 70%. This is because the cooling becomes slow at the center part than the end part. Therefore, it is estimated that the gear tooth have the high anti-wear property and the inner center part maintains the sufficient stiffness. These results can be utilized for the production of the driving gear by the heat treatment process as the fundamental information

막 구조물은 일반적인 설계와는 달리 형상해석, 응력변형해석 및 재단도 과정을 수행하여야만 설계가 가능하다. 처음 두 과정과는 달리 재단은 3차원 곡면을 최소 오차를 가진 평면 스트립을 형성하는 과정이다. 경제적인 이유로 재단 선은 주로 측지선을 이용하여 작성된다. 그러나 일반적으로 측지선은 초기 형상탐색에서 구성된 삼각형 요소의 정보에서 추출됨으로 부드러운 곡선이 아니며, 불규칙한 직선이다. 그러므로 어떻게 불규칙한 직선을 곡선으로 표현할 것인가가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 스플라인 함수를 이용한 보간 방법을 재단도 생성에 적용하였다. 이를 위해서 삼차 스플라인 함수, B-스플라인 함수 및 최소자승 스플라인 함수의 세 가지 경우에 대해서 고찰하고, 단순 모델 및 카테나리 모델을 대상으로 재단도 작성 결과를 검토하였다. 단순모델의 해석요소수와 추출된 불연속 절점 수에 따른 보간 곡선 비교결과는 요소수가 큰 경우 추출된 절점의 수가 적은 것이 효과적이며, 최소자승 보간이 다른 방법보다 더 부드러운 재단 경계선을 제공한다.

확장 B-스플라인 기저함수(extended B-spline basis functions)을 이용한 레벨셋 기반의 위상 형상 최적설계 기법을 정상 상태의 열전도 문제에 대하여 개발하였다. 본 해석법은 레벨셋으로 결정된 영역 안쪽만 고려하여 해석을 수행하게 되므로 열전달 문제에서 생길 수 있는 영역 바깥부분 영향을 제거할 수 있다. 설계민감도 해석으로부터 결정되는 법선속도를 활용하여 헤밀턴-자코비 방정식의 해를 구하게 되며, 주어진 체적조건 하에서 열 컴플라이언스(thermal compliance)가 최소가 되는 방향으로 최적의 형상을 결정할 수 있다. 형상 설계민감도를 정확하게 얻기 위해서는 레벨셋 함수와 B-스플라인 함수를 이용하여 수직 단위 벡터와 형상의 곡률을 정확히 결정하며, 위상 설계민감도를 통해 최적화과정 동안 필요한 위치와 시점에서 위상의 변화를 주는 홀을 쉽게 생성할 수 있다.

This paper introduces a knot adjustment algorithm for adjusting the end k knots of a k th order B-spline curve without changing its shape. Then we show its application in extension of B-spline curves and approximate merging of B-spline curves.

본 연구에서는 새로운 spline 유한대판 요소를 제안하였다. 제안된 정식화는 등매개 개념에 의해 기하학적 형상과 변위장을 가정함에 있어 길이방향은 3차의 B-spline 곡선으로, 횡방향에 대해서는 Lagrange 다항식에 의해 표현된다. 이 논문은 평판과 쉘해석에 있어서의 등매개 spline 유한대판 요소의 개선에 목적을 두고 있다. 이 새로운 요소는 스트립의 내부 절점에서 6개의 자유도를 갖는 합-응력 감절점 쉘 요소로부터 유도하였다. 스트립의 기하학적 형상은 강체 회전에 대한 정의에 위배되지 않고도 두께 방향을 따라 Jacobian이 일정하다는 가정을 따랐으며 고체역학에서 정의되는 면내 회전을 penalty 함수에 의한 구속조건으로 간주하여 면내 회전에 관계된 자유도를 생성하였다. 제안된 요소에 대하여 쉘의 전형적인 문제에 대한 수치예제를 보였으며 이 스트립 요소의 성능을 평가하였다.

어선의 초기 설계 단계에서 필요한 초기선형의 선수미부 생성을 위하여 B-spline 곡선과 형상계수를 결합한 방법을 적용하였다. 선수미부의 각부분에 대하여 선형별로 형상계수를 선정한 뒤 이를 이용하여 B-spline 곡선의 정점을 구하도록 하였다. 선수부분의 경우 bulbous bow를 가지는 경우와 그렇지 않는 것으로 크게 분류한 뒤 bulbous bow를 가지는 경우는 수선면 근처의 형상에 따라 2가지로 분류하였다. 수선면보다 윗부분에 대해서는 bulbuos bow와는 무관하므로 이의 유무에 상관없이 직선으로 갑판까지 가는 경우와 곡선을 가지는 경우로 분류하여 다루었다. 선미부분의 경우는 수선면 윗부분은 transom stern과 cruiser stern으로 분류하였으며 수선면이하의 부분은 선미 bulb를 가진 선형과 shoe piece를 가진 선형으로 분류하여 다루었다. 형상계수는 각 경우에 따라 반드시 지켜야 할 점의 좌표와 기울기 등이 우선 선정되었으며 곡선부의 볼록한 정도를 조절해 주는 계수들이 선정되었다. 형상계수를 이용하여 곡선을 생성시킬 기법으로는 다항식, cubic spline, parabolic blending, bezier curve, non-algebraic function 등이 있으나 연속성이 충분히 보장되고, 국부적으로 변형이 가능하며, 불연속점이 정의 및 직선의 표현이 가능한 B-spline을 선택하였다

Through Estimation of stress distribution, both value and location of the maximum stress can be found. and the maximum stress is very important indicator for structural safety evaluation. In this connection, a lot of studies to estimate stress distributions are conducted. But studies on the optimal number and location of measurement points are few. So, In this study, the effects of the number and location of measurement points on the estimation stress distribution for the steel beam structure using motion capture system and cubic smoothing spline interpolation are researched.

현대 게임 개발에 있어서 영화에서 쓰이는 카메라 연출 기법을 이용하여 게임을 제작하는 사례가 많아지고 있다. 본 논문에서는 게임 제작시 3차원 공간상에 곡선을 이용하여 오브젝트의 이동 및 카메라 연출 기법에 대해 논의한다. Catmull-Rom 곡선은 다른 곡선들에 비하여 정확히 곡선 위를 따라가는 알고리즘이다. 본 연구에서는 3차원 공간상에서 Catmull-Rom 곡선을 이용하여 다 구간에 대해 사용자의 입력에 따라 동적으로 생성하여 오브젝트가 자연스럽게 경로 위를 지나갈 수 있는 알고리즘을 제시한다. 또한, Catmull-Rom 곡선을 이용하여 커씬 구간을 설정하여 오브젝트가 이동하는 것을 관찰 할 수 있는 기법에 대해 소개한다. 실험으로는 곡선의 정확성 및 효율성에 대해 실험하였고 Catmull-Rom 곡선이 오브젝트의 이동 뿐만 아니라 카메라 연출 기법에서도 매우 효율적이라는 것을 알 수 있었다.

토공량 결정은 토질역학, 고속도로적용, 운송공학, 많은 측량에 자주 요구된다. 토공량 계산은 해안매립공사 같은 대규모의 토목설계나 계획에 큰 비중을 차지하므로 토공작업의 정확도를 향상시키는 것이 매우 중요하다. 이 연구에서는 3가지의 제안식(A, B, C)과 점고법 그리고 Chen 과 Lin법을 예제를 통하여 비교하였다. 그리고 주어진 3차원 자료를 스플라인 보간법을 이용하여 지형곡면을 양방향으로 보간하거나 자유경계조건에 의한 방법의 알고리즘을 제시하였다. 재래식방법의 수학적 방범은 절점에서 첨단점을 곡선화하는 일반적인 결점을 내포하고 있다. 이러한 결점을 피하기 위하여 새로운 방범의 수학적 모델로서 3차 스플라인 보간법을 적용하였다. 3차 스플라인 보간의 특성상 새로운 방법의 모형곡선은 지형단면과 부드럽게 잘 맞아떨어졌다. 이 연구의 결과 제안된 3가지의 방법의 알고리즘이 점고법, Chen과 Lin보다 더 정확한 결과를 나타내었다. 그리고 언급된 수학식에 의한 모형은 토공량 결정에 있어 최대의 정확도를 제시하는 것으로 판단된다.