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문제 정의
- 그러나 선체 외판 곡면 성형은 초기 전개 형상과 목적 형상에 대해 이러한 조건을 만족시키지 못하며 점진적으로 가공이 진행되면서 이 조건을 만족시키게 된다. 본 연구에서는 다점 프레스 가공법에 의한 곡면 성형에 두 곡면의 정합을 위한 ICP 알고리즘을 적용함에 있어서, 특히 전개 형상과 목적 형상 사이의 정합성을 평가하여 그 적용 가능성을 평가하고자 한다.
- 본 절에서는 제안한 방법의 유용성을 확인하기 위하여 실제 설계된 컨테이너 운반선에서 추출한 두 개의 선체 외판 곡면을 대상으로 전개 평판과 정합계산결과를 제시하였다. 선박 선형 정보로부터 추출한 convex 형과 twist 형의 외판 형상 정보와 전개 형상 정보를 대상으로 제안된 알고리즘을 적용하였다.
- 본 논문에서는 다점 프레스를 가정하여 선체 외판의 가공 정보 산출에 필요한 두개의 서로 다른 곡면 정합 방안을 제시하였다.
- 본 논문에서는 다점 프레스를 가정하여 선체 외판의 가공 정보 산출에 필요한 두개의 서로 다른 곡면 정합 방안을 제시하였다.
가설 설정
- 본 논문은 여러 선체 외판 가공법 중에서 다점 프레스 방법을 적용하는 것을 가정하였다. 다점 프레스 방법은 다수의 프레스를 이용하여 전개 형상에 강제 변위 하중을 가하여 탄소성 변형을 통하여 목적하는 곡면을 가공한다.
- 전개 평면 데이터로부터 프레스의 위치 정보를 추출하여야 한다. 본 논문에서는 다점 프레스의 개수를 25개로 가정하였으며, 각각의 프레스는 전개 평판의 경계선을 따라 16개, 평판 내부에 9개를 등 간격으로 분포시켜 성형하는 것으로 가정하였다. 또한, ICP 알고리즘에서는 두 곡면 데이터의 수가 같아야 하므로 프레스 위치에 대응하는 목적 곡면 상의 점 좌표 25개를 계산하였다.
- 따라서 점 및 곡선으로 정의된 목적 형상은 다항식이나 Spline, Bezier, Nurbs등과 같은 매개 변수를 이용한 곡면으로 표현이 되어야 하는데, 본 논문에서는 계산의 편의성을 위해 곡면 형상을 다항식 근사 방법을 이용하여 표현하였다. 대부분의 선체 외판이 곡률 변화가 심하지 않다고 가정하고 다항식을 이용하여 곡면 정보를 정의 하였다. 목적 곡면의 점 좌표(x, y, z) 는(x, y)를 매 개 변수로 가지는 3차의 다항식으로 표현하여 식 (1)과 같이 정의하였다.
- 프레스 위치 데이터와 목적 곡면의 데이터의 개수는 각각 개이고, 프레스의 점들의 집합을 P = {#} 라 하고, 목적 곡면을 이루는 점 데이터 M개의 집합을 X = { 이라고 가정한다.
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