• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.89-92
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• 2009

본 논문에서는 비선형구조물의 위상최적화를 위하여 개발된 요소 연결 매개법 (Element Connectivity Parameterization Method)을 이용하여 기하비선형 구조물의 고유진동수(Eigenfrequency)를 최적화하는 연구를 소개한다. 기존의 밀도를 기반으로 한 위상최적화기법은 비선형 구조물의 위상최적화를 수행할 때 약한 탄성계수를 가지는 요소가 대변형을 일으켜 전체 강성행렬(Tangent Stiffness Matrix)이 양정정성(Positive definiteness)를 잃어버리는 문제점이 있어서 위상최적화를 수행하기 어렵다. 이 문제점을 해결하기 위하여 최근에 요소 연결 매개법(Element Connectivity Parameterization Method)이 개발되었다. 이 요소 연결 매개법은 요소의 강성을 설계하는 것이 아니라 요소의 연결성을 설계하는 기법으로 이를 이용하여 비선형 구조물의 위상최적화를 효과적으로 수행할 수 있다. 이 연구에서는 요소 연결 매개법을 동적인 문제에 적용하기 위한 연구를 수행하며 이를 이용하여 비선형 구조물의 고유진동수를 최적화 하는 위상최적화 문제에 적용하였다. 비선형 수치 예제를 통하여 기하 비선형 구조물의 고유진동수를 최대화를 통하여 기하 비선형 구조물의 강성최대화 문제와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.13 no.2
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• pp.221-230
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• 2000

Sweep geometric models are based on the notion of moving a curve, surface or solid along some path. Sweeping allows definition of prismatic shell surfaces in a simple way, This paper describes an application of sweep geometric models for the optimization of prismatic shells. This geometric model is integrated with finite element formulations. A nine-node degenerated shell element is adopted to calculate the response of prismatic shells. Several examples we presented to demonstrate the process of optimization. From numerical examples, it is observed that sweep geometric models provide an efficient and reliable way of obtaining optimal solutions for a large class of prismatic shell structures.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.40 no.4
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• pp.273-284
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• 2012

In this paper, a study on the design of high speed airfoil is described. Various airfoils are investigated and existing airfoils are geometrically interpolated to generate new airfoils. An optimization method is applied to theses new airfoils and their aerodynamic performances are optimized. Through this study, it is demonstrated that the airfoil can be designed using the geometrical interpolation and the optimization method to exhibit good aerodynamic performances.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2015.11a
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• pp.132-133
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• 2015

본 논문에서는 블랙박스 카메라에 적합한 기하왜곡 보정 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 정교한 카메라 보정 기법 없이 카메라 중심점을 지나는 직선주행 평균 영상에 나타나는 소실점과 카메라 중심점의 기하학적 관계와 기하왜곡에 의해 왜곡된 소실선을 특징으로 한 향상된 Hough 기법을 이용하여 기하왜곡된 블랙박스 카메라 영상에 대한 단일 기하왜곡 매개변수 모델을 추정한다. 제안하는 기법은 각각의 기하왜곡 매개변수 후보들에 의해 보정된 영상의 소실선들에 대한 에지픽셀들의 향상된 Hough 기법의 투표과정을 통한 최적의 후보선출 과정, 선출된 기하왜곡 매개변수를 초기변수로 최다 투표된 소실선들에 대한 에너지함수 최적화 과정, 최적의 기하왜곡 매개변수를 추정하여 왜곡된 블랙박스 카메라 영상보정 과정으로 이뤄진다.

• Computational Structural Engineering
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• v.7 no.3
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• pp.46-57
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• 1994

구조최적화 분야는 작게 보면 구조공학의 한 분야에 불과하지만 그것이 지향하는 목표가 보다 근원적이고 원대한 것일 뿐만 아니라, 설계 자체가 복잡하고 다양한 선택과 결정의 과정인 터에, 세부대상이나 접근방법에 따라 여러가지 부 영역을 포괄하는 방대한 연구 영역을 이루고 있다. 크게 대상으로 보아 단면, 기하, 또는 형상과 위상 최적화 등으로 나눌 수 있고, 보다 상급과제로 그들을 통합하는 배치최적화 등이 있다. 다른 한편으로 방법이나 도구로써 각종 수치계산 알고리즘 및 민감도해석과 함께 CAD나 EXPERT SYSTEMS 등을 활용하는 방법 등이 활발히 연구되고 있는 바, 여기서는 구조시스템이 하나의 대규모 공학시스템이라는 본질적 측면에 입각, 복잡한 대형구조시스템의 최적화를 위한 기본이론과 방법을 다루어 보고자 한다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.31 no.4
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• pp.183-190
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• 2018

This paper presents optimization of the main spar of Human-Powered Aircraft (HPA) wing. Mass minimization was attempted, while considering large torsional deformation of the beam. Sequential Quadratic Programming (SQP) method was adopted as a relevant tool to conduct structural optimization algorithm. An inner diameter and ply thicknesses of the main spar were selected as the design variables. The objective function includes factors such as mass minimization, constant tip bending displacement, and constant tip twist of the beam. For estimation of bending and torsional deformation, the geometrically exact beam model, which is appropriate for large deflection, was adopted. Properties of the cross sectional area which the geometrically exact beam model requires were obtained by Variational Asymptotic Beam Sectional Analysis (VABS), which is a cross sectional analysis program. As a result, maintaining tip bending displacement and tip twist within 1.45%, optimal design that accomplished 7.88% of the mass reduction was acquired. By the stress and strain recovery, structural integrity of the optimal design and validity of the present optimization procedure were authenticated.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2004.11a
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• pp.241-244
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• 2004

일반적으로 메쉬(mesh)는 비정규 연결 형태(irregular connectivity)로 되어 있다. 리메싱(remeshing)은 비정규 연결 형태의 메쉬를 정규 연결 형태(regular connectivity)로 바꾸어 주는 작업이다. 메쉬의 기하 정보가 2D 그리드에 저장이 되어 있는 기하이미지(geometry Images)는 비정규 연결 형태의 메쉬를 완전 정규 형태(completely regular connectivity)로 리메싱하는 데 사용된다. 원본 메쉬를 기하 이미지로 생성하는 방법은 변형되는 크기를 최소화 하는 스트레치 메트릭(stretch metric)을 기반으로 이루어 졌다. 이 방법은 리메싱된 메쉬의 언더샘플링(undersampling)을 줄여 주게 된다. 하지만 리메싱 과정에서 생기는 오버샘플링(oversampling)은 줄여 주지 못한다. 본 논문에서는 정점(vertex)의 법선 벡터(normal vector)를 이용하여 기하이미지의 오버샘플링을 줄이는 방법을 제시한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.8
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• pp.27-35
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• 2003

Geometric modeling tool and analysis tool of shell surface have been developed in the different environments and purposes. Thus they cannot be naturally fitted to each other for the integrated design and analysis. In the present study, an integrated framework of geometric modeling, analysis， and design optimization is proposed. It is based on the common representation of B-spline surface patch. In the analysis module, a geometrically-exact shell finite element is implemented. In shape optimization module, control points of the surface are selected as design variables. For the computation of shape sensitivities, semi-analytical method is used. Sequential linear programming(SLP) is adopted for the shape optimization of surfaces. The developed integrated framework should serve as a powerful tool for the geometric modeling, analysis, and shape design of surfaces.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.870-875
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• 2004

Beam stiffeners have frequently been used for raising natural frequencies of base structures. In stiffener layout optimization problems, most of the previous researches considering the position and/or the length of the stiffener as design variables dealt with structures having just simple convex shapes such as a square or rectangle. The reason is concave shape structures have difficulties ill formulating geometry constraints. In this paper, a new geometry constraint handling technique, which can define both convex and concave feasible lesions and measure a degree of geometry constraint violation, is proposed. Evolution strategies (ESs) is utilized as an optimization tool. In addition, the constraint-handling technique of EVOSLINOC (EVOlution Strategy for scalar optimization with Lineal and Nonlinear Constraints) is utilized to solve constrained optimization problems. From a numerical example, the proposed geometry constraint handling technique is verified and proves that the technique can easily be applied to structures in net only convex but also concave shapes, even with a protrusion or interior holes.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2022.10a
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• pp.396-397
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• 2022

본 논문에서는 등기하 해석법을 이용하여 선형 탄성문제에 대한 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 실용적인 공학문제에 대한 많은 최적설계 문제에서는 초기의 데이터가 CAD 모델로부터 주어지는 경우가 많다. 그러나 대부분의 설계 최적화 도구들은 유한요소법에 기초하고 있기 때문에 설계자는 이에 앞서 CAD 데이터를 유한요소 데이터로 변환해야 한다. 이 변환과정에서 기하 모델의 근사화에 따른 수치적 오류가 발생하게 되고, 이는 응답 해석뿐만 아니라 설계민감도 해석에 있어서도 정확도 문제를 발생시킨다. 이러한 점에서 등기하 해석법은 형상 최적설계에 있어서 유망한 방법론중 하나가 될 수 있다. 등기하 해석법의 핵심은 해석에 사용되는 기저 함수와 기하 모델을 구성하는 함수가 정확히 일치한다는 것이다. 이러한 기하학적으로 정확한 모델은 설계민감도 해석 및 형상 최적설계에 있어서도 사용된다. 이로 인해 높은 정확도의 설계민감도를 얻을 수 있으며, 이는 설계구배 기반의 최적화에 있어서 매우 중요하게 작용한다. 수치 예제를 통하여 본 논문에서 제시된 등기하 해석 기반의 형상 최적설계 방법론이 타당함을 확인하였다. 본 논문에는 등기하 해석법을 이용하여 선형 탄성문제에 대한 형상 최적설계 하였다.