• Title/Summary/Keyword: 설계변수감소기법

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A Cogging Torque Reduction study of Large Scale BLDC Motor by using Numerical Optimization (최적화기법을 이용한 대용량 영구자석 전동기의 코깅토크 저감 연구)

  • Kim, Han-Deul;Shin, Pan-Seok;Koh, Chang-Seop;Park, Gwan-Soo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07b
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    • pp.749-750
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    • 2006
  • 대용량 BLDC 모터의 진동과 소음의 원인은 영구자석과 슬롯형상에 의한 코깅토크와 전류 파형에 의한 고주파이다. 특히 대용량 BLDC의 경우 코깅토크에 의한 진동 및 소음의 영향이 상대적으로 큰 값을 가지게 되며, 본 연구는 5MW급 연구자석형 전동기에서 코깅토크 발생원인 중 하나인 영구자석의 형상을 최적화하기 위하여 RSM(Response Surface Method)과 민감도기법을 적용하여 코깅토크 저감을 위한 연구를 하였다. FEM에 의해서 자속밀도분포와 토크를 계산하고, 1개의 목적함수와 3개의 설계변수를 설정하여 최적화 하였다. FEM과 최적화기법(RSM+민감도기법)을 결합하여 영구자석의 형상을 최적화한 결과 코깅토크의 ripple이 최대 20%정도로 감소되었으며, 목적함수와 설계변수의 개수에 따라 더욱 개선될 수 있다.

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Structural Optimal Design of the Frame of a Desktop Servo Pressing Machine (탁상용 압입기 프레임의 구조최적설계)

  • Lee, Boo-Youn;Jung, Jin-Uk
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.7
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    • pp.3142-3150
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    • 2013
  • Present research deals with an optimal design of the C-type frame of a desktop pressing machine to minimize its deformation which plays an important role in accuracy of the machine. Deformation pattern of the frame is analyzed by the finite element method. Design parameters are defined for the frame to derive an optimal design. Displacement and weight sensitivities of the parameters are analyzed using the method of the parametric study. On the basis of the response curves for the parameters, optimal designs of the frame are proposed. Effectiveness of the optimal design is verified by analyses in the viewpoint of the deformation and weight of the frame. Deformation of the optimized frame without increase of the weight is 87.5 % of the original frame.

Estimation of Design Flood by Nakdong-river basin Using Dual Polarization Radar Rainfall Areal Reduction Factor (이중편파 레이더 면적감소계수를 이용한 낙동강 유역내 면적별 설계홍수량 산정)

  • Hyun, Sukhoon;Lee, Dongjoo;Kang, Boosik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.429-429
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    • 2015
  • 면적감소계수(ARF)는 면적강우에 대한 지점강우의 비로 정의되며, 과거 면적확률강우량 산정시 유역 내의 여러 지점강우량을 티센기법, Kriging 기법 등을 통해 공간보정을 실시하고 면적강우량을 산정하였다. 하지만 이러한 방법은 강우의 시공간분포 특성을 정확히 반영하지 못하는 단점이 있기 때문에, 최근에는 많은 연구에서 레이더 강우를 활용한 ARF를 산정한다. 기존의 연구에서 이중편파레이더를 사용하여 낙동강 유역의 호우중심형 ARF를 산정한 바 있기 때문에, 본 연구에서는 산정된 ARF 값을 적용한 설계홍수량은 분석해보고자 한다. 대상유역은 낙동강 유역내의 유역들을 대상으로 하고자 한다. 낙동강 유역에는 약 $175km^2{\sim}2000km^2$의 다양한 면적의 유역들이 존재함을 확인하였다. 따라서 면적별로 대표적인 유역을 선정하여 설계홍수량을 산정하기에 적합한 지역이라 판단된다. 설계홍수량을 산정하기 방법으로는 강우-유출 모형을 이용하고자 한다. 이용할 모형은 호주에서 개발된 IHACRES 모형으로써, 개념적인 모형으로 장기 및 단기 강우사상을 모두 모의할 수 있는 특징을 갖고 있다. 따라서 낙동강 내의 선정된 유역들을 실제 강우자료를 통해 각 유역의 매개변수를 산정하고, 확률강우량과 Huff분포를 이용한 지속시간 24시간의 설계강우량을 산정하고자 한다. 산정된 설계강우량에 앞서 소개한 이중편파레이더 ARF를 적용하여 설계홍수량을 산정하고, ARF를 적용하지 않고 산정한 설계홍수량, 두 값의 차이를 통해 ARF를 통해 감소된 설계강우량의 비와 ARF 적용 유무에 따른 설계홍수량 차이의 비를 비교하여 이중편파레이더 ARF가 면적별로 미치는 영향을 알아보고자 한다.

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Research on Wave-Making Resistance Reduction Technology for Container Ships (컨테이너선의 조파저항 감소 기술에 대한 연구)

  • Hee Jong Choi
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.48 no.4
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    • pp.249-260
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    • 2024
  • This paper aimed to summarize research on technologies that could efficiently reduce wave-making resistance of container ships. Tto develop wave resistance reduction technology that could be applied to container ships and use it in real ship design, hull-form optimal design was performed by applying optimization algorithms, hull-form change algorithms, ship performance prediction algorithms, automation algorithms, and iterative optimal design techniques. A computer program was also developed. To properly set design variables known to be important elements in hull-form optimal design and to efficiently set lower and upper limits of design variables, a sensitivity analysis algorithm was developed and applied to hull-form optimal design. To predict the reliability and applicability of the developed computer program for real ships, hull-form optimal design was performed for a KRISO Container Ship (KCS), a container ship with various studies conducted worldwide. Hull-form optimal design was performed at Fn=0.26, the design speed of the KCS ship. Numerical analysis was performed on the hull-form of the target ship, the KCS ship, and the hull-form of the ship derived as a result of the hull-form optimal design to determine wave resistance, wave system, and wave height. The optimal ship's wave resistance was found to be reduced by 80.60% compared to the target ship. The displacement and wetted surface area were also found to be reduced by 1.54% and 1.21%, respectively.

A Study on the Factor of Safety for Rock Slopes Based on Three Dimensional Effects (3차원 효과를 고려한 암반사면의 안전율 변화에 관한 연구)

  • Seo, Og-Geon;Lee, Seung-Ho
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.31 no.1
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    • pp.47-52
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    • 2015
  • In the slope stability analysis and design, Limit Equilibrium Method (LEM) and Shear Strength Reduction technique (SSR) are mainly used. Both methods are able to perform two and three dimensional analysis. SSR is considered to be more sensitive and more reasonable than LEM by many researchers. However, in practice LEM is still widely used because of the increase of analysis time and complexity of the model in SSR. In this study, three dimensional analysis of the protruding rock slope is performed by SSR in order to study the effects of protruding length using rock slope FLAC 3D. In this study, as results of analysis variations of the safety factor have been studied according to slope angle, slope height, the soil strength, protruding slope length projected variables. The results show that the factor of safety as more affected by the shapes of the protruding rock slope than the rock strength.

인공 신경망 기법을 이용한 제지공정의 지절 원인 분석

  • 이진희;이학래
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.168-168
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    • 2001
  • 제지공정의 지절 현상은 많은 공정 변수들이 복합적으로 작용하여 발생하는 가장 큰 공정 트러블 중의 하나이다. 지절은 생산량 감소 뿐만 아니라 발생 후 공정의 복구 와 정리, 생산재가동 및 공정의 재안정화를 위해 많은 시간과 비용, 그리고 노력이 투 입되어야 하므로 공정의 효율과 생산성을 크게 저하시키는 요인이다. 그러나 지절 현상 의 복잡성 때문에 이에 대해 쉽게 접근하거나 해결하지 못하고 있는 것이 현실이지만 그 필요성은 더욱 더 증대되고 있다. 본 연구에서는 최근 들어 각종 산업분야에서 복잡 한 공정상의 결점 발견 및 진단에 효과적이라고 인정받고 있는 예측 분석기법인 인공 신경망(artificial neural network) 시율레이션과 일반적인 통계기법 중의 하나인 주성분 분석을 이용하여 제지 공정의 지절 현상의 검토 가능성을 타진하였다. 인공신경망이란 인간두뇌에서 일어나는 자극-반응-학습과정을 모사하여 현실세계에 존재하는 다양한 현상들의 업력벡터와 출력상태 간의 비선형 mapping올 컴퓨터 시율 레이션을 통하여 분석하고자 하는 기법으로, 여러 가지 현상들을 학습을 통해서 인식하 는 신경망 내의 신경단위들이 병렬처리에 의해 많은 양의 자료에 대한 추론이나 판단 을 신속하고 정확하게 해주는 특징이 있으며 실시간 패턴인식이나 분류 응용분야에도 매우 매력적으로 이용되고 있는 방법이다. 이러한 인공 신경망 기법 중에서도 본 연구 에서는 퍼셉트론의 한계점을 극복하기 위하여 입력총과 출력층에 한 개 이상의 은닉층 ( (hidden layer)을 사용하여 다층 네트워으로 구성하고, 모든 입력패턴에 대하여 발생하 는 오차함수를 최소화하는 방향으로 연결강도를 조정하는 back propagation 학습 알고 리즘을 사용하였다. 지절의 원인으로 추정 가능한 공정인자들을 변수로 하여 최적의 인 공신경망을 구축하기 위해 학습률과 모멘트 상수의 변화 및 은닉층의 수와 출력층의 뉴런 수를 조절하는 동의 작업을 거쳐 네트워크의 정확도가 높은 인공신경망을 설계하 였다. 또한 이러한 인공신경망과의 비교분석을 위해 동일한 공정 데이터들올 이용하여 보편적으로 사용하는 통계기법 중의 하나인 주성분회귀분석을 실시하였다. 주성분 분석은 여러 개의 반응변수에 대하여 얻어진 다변량 자료의 다차원적인 변 수들을 축소, 요약하는 차원의 단순화와 더불어 서로 상관되어있는 반응변수들 상호간 의 복잡한 구조를 분석하는 기법이다. 본 발표에서는 공정 자료를 활용하여 인공신경망 과 주성분분석을 통해 공정 트러블의 발생에 영향 하는 인자들을 보다 현실적으로 추 정하고, 그 대책을 모색함으로써 이를 최소화할 수 있는 방안을 소개하고자 한다.

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The Performance Improvement of an Efficient Usage Parameter Control Algorithm in ATM Networks (ATM망에서의 효율적인 UPC 알고리즘의 성능 개선)

  • Park, Sung-Kon
    • The Transactions of the Korea Information Processing Society
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    • v.4 no.12
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    • pp.3150-3158
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    • 1997
  • In the ATM networks, there are two method in traffic control as schemes to improve the quality of service; one is the reactive control after congestion and the other is the preventive control before congestion. The preventive control include the CAC(Connection Admission Control), the UPC(Usage Parameter Control), the NPC(Network Parameter Control) and the PC(Priority co ntrol). In this paper, we propose an efficient UPC algorithm that has a complex structure using the Jumping window algorithm within the Leaky Bucket algorithm. The proposed algorithm controls peak hit rate by the Leaky Bucket algorithm, then it does the traffic control to evaluate by the Jumping Window whether violates mean bit rate or not. As we assume On/Off traffic source model, our simulation results showed cell loss rate less than the pre-existential Leaky Bucket algorithm method, and it could decrease the demanded Bucket size.

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Structural Optimization of a RC Building for Minimizing Weight (중량 최소화를 위한 RC 빌딩의 구조 최적설계)

  • Park, Chang-Hyun;Ahn, Hee-Jae;Choi, Dong-Hoon;Jung, Cheul-Kyu
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.23 no.5
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    • pp.501-507
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    • 2010
  • Structural optimization is performed to minimize the weight of a RC building structure, which has eight floors above ground and three underground, under gravity, wind, and seismic loads. Design optimization problem is formulated to find the values of the design variables that minimize the volume while satisfying various design and side constraints. To solved the optimization problem posed, several design techniques equipped in PIAnO, a commercial PIDO tool, are used. DOE is used to generate training points and structural analysis is performed using MIADS Gen, a general-purpose structural analysis CAE tool. Then, meta-models are generated from structural analysis results and accuracies of meta-models are evaluated. Next, design optimization is performed by using the verified meta-models and optimization technique equipped in PIAnO. Finally, we obtained optimal results, which could demonstrate the effectiveness of our design method.

Shape optimal design of a dust cover for ball joint of automotive steering system (조향장치용 볼 조인트 더스트 커버의 형상최적설계)

  • Lee, Boo-Youn;Kim, Ji-Ho
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.37 no.6
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    • pp.603-610
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    • 2013
  • Finite element analysis is performed to evaluate stress and deformation of a wrinkle-type dust cover for the ball joints of tie rods of automotive steering system. Results of the analysis for assembly and operation condition show that sealing capability is good and the maximum stress on the body is smaller than the tensile strength. An optimal shape of the dust cover is obtained using the Taguchi method to reduce the maximum stress. The maximum stress of the optimal design under the operation condition is reduced by 22 per cent of that of the initial design. Results of the research show that performance evaluation and design of the dust covers can be effectively done using the proposed method.

The design of a 920MHz RFID reader antenna using the Taguchi's Method (다구찌기법을 이용한 920MHz 대역 RFID 리더 안테나 설계 연구)

  • Kwon, So-Hyun;Ko, Jae-Hyeong;Choi, Jin-Kyu;Jung, Chan-Yong;Hong, Jae-Hee;Kim, Hyeong-Seok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1585_1586
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    • 2009
  • 본 논문에서는 다구찌 기법을 사용하여 최적설계 한 중심 주파수가 920MHz인 휴대용 RFID 리더안테나를 제안한다. 제안한 안테나는 모서리가 절단되고 정사각형 마이크로스트립 패치에 네 변으로부터 슬롯을 갖는 구조이다. 이러한 슬롯구조는 마이크로스트립 패치안테나를 소형화 시킬 수 있으며, 슬롯이 없는 구조에 비해서 약 18%의 안테나 크기 감소가 가능함을 실험을 통해 확인 하였다. 슬롯의 구조를 갖게 되는 소형의 안테나는 복잡한 설계변수에 따라 변화하므로 최적의 안테나 설계를 위해서는 해석 및 시험단계에 수많은 반복이 요구된다. 본 연구에서는 해석 및 실험 횟수를 최소화할 수 있는 실험계획법인 다구찌법의 직교배열 표를 도입하여 설계할 때의 주요 요소들의 민감도 해석을 수행하고 그 영향성을 분석하여 해석결과를 바탕으로 설계반복을 최소화 하면서 최적의 구조를 갖는 안테나를 설계 하였으며 유전율이 4.4이고, 두께가 3.2mm 인 Epoxy 1.6T의 기판상에 제작한 안테나 특성에 대한 실험 결과를 제시하였다.

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