• Title/Summary/Keyword: 벌칙기법

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The Risk Assessment for Structures by the Response Surface Method Combined with Genetic Algorithm (유전자 알고리즘과 결합된 응답면기법을 이용한 구조물의 위험성 평가)

  • Cho, Tae-Jun;Han, Shocky
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.392-395
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    • 2009
  • 응답면 기법을 활용하여 댐구조물과 같은 사회간접자본 시설물의 파괴확률을 구할 수 있다. 본 위험성 평가과정에서 응답면기법으로 구성한 한계상태 방정식을 유전자알고리즘의 적합도 방정식으로 사용하면, 핵심타입이나 지반종류, 지반다짐정도 등의 입력설계변수의 최적화 과정 속도를 더욱 신속화 시킬 수 있다. 제안된 응답면 기법과 유전자알고리즘의 복합해석기법은 신뢰성기반 최적화프로그램으로 기존의 유전자알고리즘의 수렴속도를 더욱 빠르게 하여주고, 특히 입력변수의 상하한계가 불확실한 경우에도 만족스러운 수렴성을 보장하여준다. 한계상태 방정식의 목표신뢰도 지수를 변화시켜면 해당하는 입력변수의 최적값을 출력하여주므로, 입력변수의 제약조건에 가격함수와 같은 가중치를 벌칙함수로 부여하면 가격최적화 프로그램으로 작용하게 되며, 시설물 운영자에게는 목표신뢰도에 대한 유지관리 기법과 정도를 의사결정 할 수 있도록 하여주는 기능을 가지게 된다. 조사된 많은 댐구조물의 파괴모드가 시간에 독립적으로 시공중 또는 시공완료 후 5년이내에 다수 발생하는바, 파괴모드를 조사하고 중요한 파괴모드인 파이핑 현상에 대해서 파괴확률을 계산하고 최적유지관리를 위한 개선된 유전자알고리즘 최적화 연산을 수행하였다. 기존 댐구조물과 같이 설계변수와 하중의 변동성을 알기가 어려운 경우에 유지관리비용 최소화를 위해서 본 제안 프로그램의 확장된 버젼은 중요한 기준을 제시하여줄 것으로 기대한다.

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Study on the Volume Fraction Optimization of Functionally Graded Heat-Resisting Composites (기능경사 내열 복합재의 체적분율 최적화에 관한 연구)

  • Jo, Jin-Rae;Ha, Dae-Yul
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.25 no.6
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    • pp.988-995
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    • 2001
  • Functionally graded materials(FGMs) are highlighted to be suitable for high temperature engineering due to their continuous distribution of material properties. In this paper, an optimal design is executed for determining the optimal material volume distribution pattern that minimizes the steady-state thermal stress of FGM heat-resisting composites. The interior penalty function method and the golden section method are employed as optimization techniques while the finite element method is used for thermal stress analysis. Through numerical simulations we suggest the volume fraction distributions that considerably improve initial thermal stress distributions.

Analysis Methods of Wrinkle Prediction for Thin Membrane (얇은 막재료의 주름해석 기법)

  • Bae, Hongsu;Woo, Kyeongsik
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.41 no.11
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    • pp.865-873
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    • 2013
  • In this paper, numerical methods for wrinkle prediction of thin membrane were studied by finite element analysis. Techniques using membrane and shell elements were applied for triangular membrane. In case of membrane element method, the wrinkling was accounted for by the wrinkle algorithm of property modification, which was implemented to ABAQUS as a user subroutine. In case of shell method, geometrically nonlinear post-buckling analysis was performed to obtain the wrinkle deformation explicitly. The wrinkling deformation was induced by seeding the mesh with a random geometric imperfection. The results were investigated focusing on the mesh convergence and the solution accuracy.

Mixed effects least squares support vector machine for survival data analysis (생존자료분석을 위한 혼합효과 최소제곱 서포트벡터기계)

  • Hwang, Chang-Ha;Shim, Joo-Yong
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • v.23 no.4
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    • pp.739-748
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    • 2012
  • In this paper we propose a mixed effects least squares support vector machine (LS-SVM) for the censored data which are observed from different groups. We use weights by which the randomly right censoring is taken into account in the nonlinear regression. The weights are formed with Kaplan-Meier estimates of censoring distribution. In the proposed model a random effects term representing inter-group variation is included. Furthermore generalized cross validation function is proposed for the selection of the optimal values of hyper-parameters. Experimental results are then presented which indicate the performance of the proposed LS-SVM by comparing with a standard LS-SVM for the censored data.

Spatial Clustering Method Via Generalized Lasso (Generalized Lasso를 이용한 공간 군집 기법)

  • Song, Eunjung;Choi, Hosik;Hwang, Seungsik;Lee, Woojoo
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.27 no.4
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    • pp.561-575
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    • 2014
  • In this paper, we propose a penalized likelihood method to detect local spatial clusters associated with disease. The key computational algorithm is based on genlasso by Tibshirani and Taylor (2011). The proposed method has two main advantages over Kulldorff's method which is popoular to detect local spatial clusters. First, it is not needed to specify a proper cluster size a priori. Second, any type of covariate can be incorporated and, it is possible to find local spatial clusters adjusted for some demographic variables. We illustrate our proposed method using tuberculosis data from Seoul.

Computational Efficiency of Thermo-Elasto-Viscoplastic Damage and Contact Analyses by Domain/Boundary Decomposition Method (영역/경계 분할법에 의한 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율화)

  • Shin, Eui-Sup;Kim, Sung-Jun;Kim, Jong-Il;Seo, Young-Su
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.43-46
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    • 2009
  • 열탄성 부영역, 열탄점소성/손상 부영역, 공유면, 접촉 공유면에 기반을 둔 영역/경계 분할법을 적용하여 재료 비선형성을 갖는 열탄점소성 손상 문제와 경계 비선형성을 갖는 접촉 문제의 효율적인 해석을 제안하였다. 영역 및 경계 분할에 관련된 공유면 및 접촉 공유면에서의 연속 구속 조건을 처리하기 위하여 간단한 벌칙 함수 기법을 적용하였다. 결과적으로 재료 및 경계 비선형성은 소수의 부영역과 접촉 경계면에서 계산되는 유한요소 행렬들에 국한된다. 따라서 적절한 해석 알고리듬을 구성하면 대폭적인 효율성 향상이 가능하게 된다. 대변형과 같은 기하학적 비선형성은 고려하지 않았으며, 간단한 수치 실험을 통해서 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율성에 관련된 기본적인 특성을 분석하였다.

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Development of Finite Element Program for Automobile Crashworthiness(II) (자동차 충돌해석용 프로그램 개발(II))

  • 채수원;최형연;민동균
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.18 no.4
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    • pp.67-87
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    • 1996
  • 본 연구에서는 차체의 충돌해석 및 모델링을 위하여 판/쉘 요소의 자동생성 모듈을 개발하고 재료의 변형특성 모델링 모듈 및 접촉처리 모듈을 개발하였다. 충돌해석용 전처리기능으로는 평면, 실린더 곡면, B-스플라인 곡면 및 블렌딩 (blending) 곡면상에서의 사각형 요소망 자동생성 기법과 프로그램을 개발하였다. 또한 차체를 구성하고 있는 여러가지 재료들의 변형거동을 모델링하여 개발중인 충돌해석전용프로그램인 Autocrash의 모듈로서 완성하였다. 이들은 변형률속도의 영향이 고려된 탄소성 재료, 강체 재료, 포옴 재료 및 이방성 재료등으로 정면충돌 해석 및 측면충돌 해석에 필요하다. 한편 접촉처리 모듈에서 접촉탐색법으로는 주종탐색법과 HITA 알고리즘을 병행하여 사용할 수 있도록 프로그래밍하였으며, 불침투 조건의 처리는 벌칙함 수법을 이용하였다.

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An elastic contact algorithm in SPH by virtual work principle (SPH에 가상일 원리를 적용한 탄성 접촉 알고리즘)

  • Seo, Song-Won;Min, Oak-Key
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.1346-1351
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    • 2003
  • There is few research about contact problem in SPH because it is primarily suitable to analyze the large deformation problem. However, an elasto-plastic problem with small deformation need to be considered about contact characteristics. The numerical formulating methods for SPH is induced to be able to obtain solutions based on a variational method in contact problem. The contact algorithm presented is applied to the elastic impact problem in 1D and 2D. The results show thai an imaginary tension and a numerical instability which happen in impacting between different materials can be removed and contact forces which could not have been calculated are able to obtain.

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Backwater Effect Analysis of Serial Weir by Pre-release in Nakdong River (낙동강 직렬보의 예비방류에 따른 배수효과 분석)

  • Keum, Ho-Jun;Choo, Tai-Ho;Jee, Hong-Ki
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.276-276
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    • 2011
  • 우리나라는 강우의 계절적 편기가 심하여 겪는 홍수 조절의 어려움 이외에도 최근 생 공 용수의 증가와 더불어 생태학적 환경 보전, 미관을 위한 물 수요등이 증가, 홍수 범람구역 내의 인구 밀도의 상승과 산업의 증대, 수해 내성이 취약한 전자 통신망의 구축 등에 따라 홍수 피해가 발생할 경우 그 피해가 막대하다. 따라서 실제적으로 보(weir) 운영은 홍수와 이수를 고려하여 운영한다. 이러한 점에서 본 연구는 이수를 고려한 직렬보의 홍수기 운영시 예비방류의 효과에 대하여 논하였다. 예비방류는 다음과 같은 방식으로 도입한다. 1)홍수 조절용량의 일부를 이수용량으로 할당한다. 2)홍수가 예상될 경우 이수용량의 일부를 홍수조절을 위해 이용한다. 3) 홍수조절후 예비방류로 초기 저수위를 확보하지 못하는 경우 이수용량의 감소에 따른 벌칙을 가한다. 제시된 기법을 기상청의 강우 예보자료를 이용하여 낙동강의 실제 홍수사상에 대해 적용하였다.

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Topology Optimization Using the Chessboard Prevention Strategy (체스판무늬 형성 방지책을 이용한 위상 최적설계)

  • 임오강;이진식
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.141-148
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    • 1999
  • 변위 근거 유한요소해석을 사용하는 대부분의 위상 최적화 기법은 요소의 안정성 부족으로 인하여 체스판 무늬가 주기적 형태로 반복하여 설계영역 내부에 나타난다. 본 연구에서는 선형요소를 이용하면서 최적화 알고리즘의 안정성에 영향을 주지 않고 간단하게 모든 최적화 알고리즘에 이용 가능한 체스판무늬 형성 방지책을 개발하였다. 본 연구의 체스판무늬 형성 방치책에서는 먼저 각 선형요소를 구성하는 절점들의 부치분율을 설계변수로 선정하고, 요소내부의 부피분율을 설계변수로 표현하기 위한 선형 보간함수로 선형요소들의 형상함수를 선정하였다. 그리고, 설계변수와 등가 재료상수와의 상관 관계식은 평균장 근사이론을 이용하여 균질화된 재료에 벌칙인자가 도입된 관계식을 이용하였다. 또한, 본 연구에서는 순차이차계획법인 PLBA 알고리즘을 이용하여 위상 최적화문제를 해석하였다.

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