Comparative assessment for Design Oriented Structural Reanalysis Models

설계지향 구조 재해석 모델의 비교 평가

Design-oriented approximate structural reanalysis models are compared and assessed, particularly with focus on the case of large changes of design variables. The effectiveness and reliability are demonstrated by means of numerical examples. The results of the study suggest the following conclusions relative to the potential of the procedures. (A) local approximation is only appropriate for the case of small changes in design : (B) global approximation is exact for the case of large changes in a small number of design variables, but inefficient : (C) local-global approximation is most effective and reliable for the case of large changes with a large number of design variables. These methods can improve the total efficiency when they are appropriately used to the design information for the redesign process of large scale structures.

본 연구는 반복되는 중간단계의 구조설계과정에 연동되는 근사 재해석 모델을 비교 평가하고, 특히 설계변수가 크게 변화할 때도 일정한 정확도를 유지하여 전체 설계과정에 효율성과 신뢰성을 함께 줄 수 있는 안정된 모델을 찾는다. 이를 위해 대형 프레임구조를 대상으로 설계변수 그룹의 갯수와 변화량을 달리하면서 최대 변위값을 정해와 비교하여 정확도 및 신뢰성을 검토하고, CPU 연산시간 비교를 통해 효율성을 시험한다. 예제를 통하여 부분근사화는 가장 간편하고 빠르기는 하나 설계의 면화가 극히 적은 특정한 경우에만 유용한 반면 전역근사화는 기저벡터를 효과적으로 취할 경우 설계 변화량이 클 때에도 비교적 높은 정확도를 유지하나 효율성이 떨어지는 취약점을 갖고 있다. 이들에 비해 전역-부분근사화는 어느 경우에나 높은 정확성과 효율성을 아울러 갖추고 있음을 보여준다. 이 방법들을 구조 재설계 과정에 연계할 때 설계정보에 따라 혼용하므로써 효율성을 증대시킬 수 있다.