• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.2
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• pp.237-247
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• 2001

강상판교는 부재수가 많고 구조적 거동이 복잡하여 재래적인 단일수준 (CSL) 알고리즘을 이용하여 최적화하는 것이 매우 어렵기 때문에 본 연구에서는 강상판교를 효율적으로 최적화하기 위해 다단계 최적설계 (MLDS) 알고리즘이 제안되었다. 강상판교를 주형과 강상판으로 나누기 위해 등위법이 사용되었고, 시스템 최적화를 위하여 설계 변수를 줄이는 분해법이 사용되었다. 효율적인 최적설계를 위해 다단계 최적설계 알고리즘은 제약조건 소거기법(Constraint Deletion)과 응력 재해석 같은 근사화 기법을 도입하였다. 변위해석을 위한 제약조건 소거기법은 교량의 최적화에 효율적인 것으로 검증되었고, 제안된 응력 재해석 기법 또한 설계민감도 해석을 필요로 하지 않으므로 매우 효율적이다. MLDS 알고리즘의 적용성과 강건성은 다양한 수치예제를 사용하여 기존의 단일수준 알고리즘과 비교하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.1 no.1
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• pp.87-94
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• 1989

철근콘크리트 뼈대구조와 같이 설계변수가 과다하고, 제약조건식이 복잡한 구조물의 최적화를 위하여는 구조물을 여러개의 부분구조물로 분할하여 최적해를 구하는 분할법이 많이 사용되고 있다. 그러나 기존의 분할법에 의한 최적화는 구조해석과정과 고정된 부재력에대한 단면설계변수의 부분최적화 과정만으로 이루어지기 때문에, 최적해를 구하려면 반복적인 재해석과정만을 수행하지 않으면 안된다. 따라서 본 연구에서는 다단계분할법에 의하여 철근콘크리트 뼈대구조의 최적화 문제를 3단계로 형성하고, 분할된 부분최적화문제의 최적화시 전체구조의 강성 및 부재력 변화가 반영되어 부분 구조물의 결합을 유지시킬 수 있는 최적화 알고리즘을 제안하였다. 최적화 문제에서 설계변수로는 단면의 크기, 철근량, 모멘트 재분배율등을 취하고,목적함수는 경비함수, 제약조건으로는 강도설계법에 의한 부재강도, 시방서의 요구사항등을 고려하여 문제를 형성하였다. 본 연구에서 개발한 다단계 최적화과정의 첫째 단계에서는 탄성해석에 의하여 재분배모멘트의 설계공간을 형성한다. 이 때 부재력변화량추정(forece approximation technique)에 의하여 단면치수의 변화에 따른 부재력의 변화를 제약조건식 내에 포함시킬 수 있도록 하였다. 둘째 단면에서는 첫째 단계에서 구한 부재력변화량추정이 포함된 제약조건식 내에서 무제약최소화기법에 의하여 단면치수를 최적화하도록 하였다. 셋째 단계에서는 재분배 모멘트를 최적화하였으며, 이 때 재분배모멘트의 변화에 따른 단면설계 변수의 변화는 둘째 단계에서 구한 설계민감도(design sensitivity)를 이용하여 반영시키도록 하였다. 제안된 알고리즘을 1층 2경간 및 2층 1경간 뼈대구조에 적용하여 알고리즘의 타당성과 효율성을 입증하였다. 따라서 본 연구의 알고리즘은 철근 콘크리트 뼈대구조의 최적설계에 안정성있게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.11 no.4
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• pp.28-33
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• 2005

군중 장면의 실시간 처리를 위해서는 기하 처리 부분 뿐만 아니라 모션 처리 부분까지 다단계 표현 기법 연구가 필요하다. 우리는 모션 처리 부분에서 사용되는 운동학 연산 간소화를 위해, 선택적 주의와 최적화 기법을 통한 모션 다단계 기법을 제안한다. 선택적 주의 기법으로 잘 알려진 가우시안 거리 기법을 응용하여, 우리는 한 모션에서 각 관절의 중요도를 수치화할 수 있다. 또한 운동학 연산에서 제외된 관절에 의해 손상된 각 단계의 모션에 대하여, 비선형 최적화 기법을 통해 최대한 손상을 막은 모션으로 수정할 수 있다. 우리는 제안한 다단계 표현 기법을 통해 표현된 모션의 어색한 정도를 설문조사를 통해 객관적으로 검토하였고, 피실험 자들이 관절각이 어느 정도 적은 상태를 유지하는 모션에 대해서는 다단계 표현 기법을 통한 군중 장면과 원본 군중 장면의 차이점을 파악하지 못했음을 발견하였다. 또한 제안한 기법을 사용하여 군중 장면을 렌더링하면 전체 처리 시간이 약 16% 정도, 운동한 연산 시간이 약 70% 절감됨을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.321-321
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• 2004

본 연구에서는 웨이퍼 단면 연삭기 구조물의 경량화 고강성화 최적설계를 위하여 가변벌점함수 유전 알고리즘을 이용한 다단계 최적설계 방법을 적용하였다. 구조강성 최대화와 중량 최소화라는 상반된 성질의 목적함수를 최적화하기 위하여 강성의 역수 개념인 컴플라이언스(compliance)를 도입하여 목적함수론 최소화시키는 문제로 만들었으며, 가증방법(weighted method)을 이용하여 다목적 함수를 단일 목적함수로 변환시켰다. 부재 단면형상 최적화 단계와 정적설계 최적화 단계, 및 동적 설계 최적화 단계를 순차적으로 수행하는 다단계 최적설계를 방법을 연삭기 구조물의 최적설계에 적용하였다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2000.05a
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• pp.1027-1031
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• 2000

In this paper, multiphase dynamic optimization of machine structure is presented. The final goal is to obtain ( i ) light weight, and ( ii ) rigidity statically and dynamically. The entire optimization process is carried out in two steps. In the first step, multiple optimization problem with two objective functions is treated using Pareto genetic algorithm. Two objective functions are weight of the structure, and static compliance. In the second step, maximum receptance is minimized using genetic algorithm. The method is applied to a simplified milling machine.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.18 no.11
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• pp.155-160
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• 2001

To achieve high precision cutting as well as production capability in the machine tool, it is needed to develop excellent rigidity statically, dynamically and thermally as well. In order to predict the qualitative behavior of a machine tool, simultaneous analysis of mechanics and heat transfer is required. Generally, machine tool designers have solved designing problems based on partial estimation of the specified rigidity. This study clears the inter-relationship between therm, and propose multi-phase optimization of machine tool structure using a genetic algorithm. The multi-phase solution method is consists of a series of mechanical design problem. At this first phase of static design problem, multi-objective optimization for the purpose of minimization of the total weight and static compliance minimization is solved using the Pareto Genetic Algorithm.

• Computational Structural Engineering
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• v.7 no.1
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• pp.117-124
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• 1994

Multi-level Multi-objective optimization(MLMO) for reinforced concrete framed structure is performed, and compared with the results of single-level single-objective optimization. MLMO method allows flexibility to meet the design needs such as deflection and cost of structures using weighting factors. Using Multi-level formulation, the numbers of constraints and variables are reduced at each levels, and the optimization formulation becomes simplified. The force approximation method is used to reflect the variation in design variables between the substructures, and thus coupling is maintained. And the linear approximated constraints and objective function are used to reduce the number of structural analysis in optimization process. It is shown that the developed algorithm with move limit can converge effectively to optimal solution.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.16 no.3
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• pp.237-250
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• 2003

Since an orthotropic steel deck bridge has large number of design variables and shows complex structural behavior, it would be very difficult and impractical to directly use a Conventional Single Level (CSL) optimization algorithm for its optimum design. Thus, in this paper, an Improved Multi Level Design Synthesis (IMLDS) optimization algorithm is proposed to improve the computational efficiency. In the proposed IMLDS algorithm, a coordination method is introduced to divide the bridge into main girders and orthotropic steel deck with preserving the characteristics of the structural behavior. For an efficient optimization of the bridge, the IMLDS algorithm incorporates the various crucial approximation techniques such as constraints deletion, Automatic Differentiation (AD), stress reanalysis, and etc. In the case of orthotropic steel deck system, optimum design problems are characterized by mixed continuous discrete variables and discontinuous design space. Thus, a modified Genetic Algorithm (GA) is also applied to optimize discrete member design for orthotropic steel deck. From the numerical example, the efficiency and convergency of the IMLDS algorithm proposed in this paper is investigated. It may be positively stated that the IMLDS algorithm will lead to more effective and practical design compared with previous algorithms.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.12 no.5 s.48
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• pp.515-525
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• 2000

The purpose of this paper was to develop size & shape optimization programming algorithm of plane trusses. The optimum techniques applied in this study were extended penalty method of Sequential Unconstrained Minimization Techniques(SUMT) and direct search method with multi-variables proposed by Hooke & Jeeves. Upper mentioned two methods were used iteratively at each level of size and shape optimization routines. The design variables of size optimization were circular steel tube(structural member) diameter and thickness, those of shape optimization were joint coordinates, and the objective function was represented as total weight of truss. During the optimum design, two level procedures of size and shape optimization were interacted iteratively until the final optimum values were attained. At the previous studies about shape optimization of truss, the member sectional areas and coordinates were applied as design variables. So that they could not apply the buckling effect of compression member. In this paper, actual sizes of member and nodal coordinates are used as design variables to consider the buckling effect of compression member properly.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.37 no.3
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• pp.52-61
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• 2000

이상에서 MDO 기법의 정식화와 관련된 issue들인 해석의 연성과 관련된 SAND 및 NAND 기법과 의사결정의 분산과 관련된 다단계 최적화 기법을 살펴보았다.Part 2에서는 MDO기법의 정식화 방법들을 소개하고, 각 방법들이 Part1에서 언급된 issue들을 어떻게 다루고 있는지 살펴볼 것이다.