• 제목/요약/키워드: 초기 구조설계

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위상최적화와 Cellular Automata 모델을 이용한 대공간 트러스 구조물의 최적형태 설계 (Optimal Shape Design of Space Truss Structure using Topology Optimization and Cellular Automata Model)

  • 김호수;이민호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.73-80
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    • 2012
  • 대공간 구조물은 형태에 따라 구조물의 설계와 시공에 미치는 영향이 크기 때문에 초기 단계에서의 최적형태 설계가 중요하다. 그러나 기존의 대공간 구조물의 최적형태 설계는 구조엔지니어의 직관이나 경험을 바탕으로 수행되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 대공간 트러스 구조물의 체계적인 최적형태 설계를 위해 위상최적화 기법과 Cellular Automata 모델을 이용한 통합프로세서를 제안하고자 한다. 먼저 위상최적화 기법을 이용하여 구조물의 초기 최적형상을 찾고, 다음 단계로 Cellular Automata 규칙에 의해 생성된 구조패턴을 적용하여 대공간 트러스 구조형태를 생성한다. 최종적으로 구조해석을 실시하고 크기최적화를 적용함으로써 설계조건을 만족하는 최적형태를 제안하고자 한다.

건설 프로젝트 초기단계 BIM기반의 개략공사비 산출 프로세스에 관한 연구 (A Study on Estimating Process of Conceptual Cost based on BIM at the Early Stage of Construction Project)

  • 전영진;박도영;김주형;김재준
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.218-221
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    • 2010
  • 발주자는 건설 프로젝트의 주요 의사결정을 초기단계에 내리게 되므로 정확한 예산을 예측하는 것이 중요하다. 그러나 건설 프로젝트의 대형화, 복잡화 그리고 건설산업계의 새로운 패러다임인 BIM(Building Information Modeling)의 등장에도 불구하고, 초기단계에서 정확한 공사비를 예측할 수 있는 표준화된 산출방법이 없어 아직까지도 대부분의 설계사무소에서는 실시설계단계에서 확정된 설계안에 따른 견적을 이용하며 초과된 비용에 대해 통합품질을 저해하는 행위를 통해 조정하고 있다. 초기단계에서 보다 정확한 공사비를 예측하므로써 발주자는 의사결정을 함에 있어 올바른 판단을 내릴 수 있으며, 이 단계에서 발생한 정보를 활용하여 이후 단계에도 유용하게 쓰일 수 있을 것이다. 본 연구에서는 발주자 의사결정 지원시스템 상에서 BIM기반으로 개략공사비를 산출할 수 있는 프로세스를 제안한다.

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저진동 차체의 필라 설계 및 최적화 기법 (Technology for Initial Design and Analysis of Vehicle Pillar Structures for Vibration)

  • 임홍재;이상범
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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    • pp.99-104
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    • 1994
  • 초기설계뿐만 아니라 차량개발단계에서 일어날 수 있는 차체구조의 설계변경을 검토할 수 있고 최적화 할 수 있는 차체의 필라구조설계기술의 확립은 저진동 차체설계시 필수적이다. 특히 차량개발기간동안에 언제나 나타날 수 있는 진동문제를 빠른 시간 내에 해결하기 위해서는 차체 구조물의 어떤 부위의 어떤 설계변수를 적절히 변경하여야 하는지를 결정할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 저진동 차체의 초기 설계에 적용해 볼 수 있는 효과적인 방법으로서 변형 에너지법, 설계민감도해석법, 최적화설계법 등에 대하여 소개하고 각 방법들의 사용시 유의할 점을 밝혀 보았다. 이런 방법들은 새로운 소프트웨어의 도입이 없어도 현재 국내 자동차회사에서 차체의 응력해석 및 진동해석에 많이 사용하고 있는 유한요소해석 프로그램을 그대로 이용하여 설계에 적용할 수 있으므로 매우 유용하다.

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구조안전과 구조시험

  • 이성근
    • 기계저널
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    • 제28권4호
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    • pp.408-414
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    • 1988
  • 근년에 항공 산업이 많은 관심을 불러일으키고 있음에 즈음하여 독자적인 항공기 구조개발시 구조적 안전성 확보를 위해서는 구조시험 기술의 확보가 필수적이다. 또한 구조시험 관련기술은 다른 기계 구조물의 초기 설계단계에서 구조 강도 및 피로 강도의 확인을 위해서도 응력될 수 있어 구조물의 설계 및 제작공정 결정에 큰 도움이 될 수 있으므로 기업체나 연구소에서도 충 분히 응용할 수 있도록 노력을 기울여야 할 분야이다.

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건축 강구조물의 초기 부재단면 설계 및 내진성능에 관한 연구 (The Evaluation of Seismic Performance and the Design of Initial Member Sections for Architectural Steel Structures)

  • 이상주;이동우;한상을
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.101-109
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    • 2006
  • 내진 댐퍼 브레이스를 가진 강구조물은 브레이스가 지진입력에너지를 충분히 흡수함으로써 주요한 구성부재의 치명적인 피해를 현저하게 저감시키는 것이 가능하므로, 이 시스템 도입에 따른 거동특성 파악 및 적용성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 내진 댐퍼 브레이스를 가진 강구조물의 설계에 있어서는 구조물에 대한 브레이스의 강성비를 결정하여야 하며, 내진성능이 우수한 구조물을 설계하기 위해서는 강성비에 따른 구조물의 지진응답 특성을 파악할 필요가 있다. 본 연구에서는 소성설계에 기초하여 내진 댐퍼 브레이스의 수평 강성비에 따른 강구조물의 초기 부재단면를 설계하고, 지진응답해석을 수행하여 초기 부재단면 설계의 타당성 검토 및 동적거동 특성을 파악한다.

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화학 공정의 제어성의 구조적 분석에 관한 연구 (A Study on the Structural Analysis of Controllability in Chemical Processes)

  • 이병우;김윤식;윤인섭
    • 한국가스학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.27-32
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    • 1999
  • 화학 공정은 그 특성상 비선형성이 크고, 다변수 시스템이며, 그 구조가 복잡하다. 그러나 현재까지 개발된 제어성 평가 방법들은 제어성의 평가 방법이 복잡하고, 평가에 필요한 정보가 설계의 초기 단계에서는 알 수 없는 경우가 많다 따라서 공정 및 공장 설계 과정에서 제어성의 평가 및 향상 단계를 적절하게 도입하기 위해서는 이를 위한 절차에 대한 연구가 필요하다. 초기 설계 단계에서의 정보를 이용하여 제어성을 평가하기 위해서는 공정 구조를 분석하는 것이 가장 효율적이다. 입력 변수와 출력 변수가 얼마나 직접적으로 영향을 주는가를 나타내는 척도로는 상대 차수가 있다. 열교환망 합성에서 상대 차수를 이용한 구조적 제어성 분석 방법이 설계 초기 단계에서 효율적임을 알 수 있었다.

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선체 구조설계를 위한 지식 베이스 전문가 시스템 (Knowledge-based Expert System for the Preliminary Ship Structural Design)

  • 양영순;연윤석
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.1-13
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    • 1992
  • 본 논문은 선박의 초기설계와 중앙단면 설계용 지식베이스 시스템을 개발하고 지식공학이 선체구조 설계 분야에 매우 효율적으로 적용될 수 있음을 검토하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 첫째 구조설계에 적합한 지식베이스 전문가 시스템 개발용 도구(tool)인 E.1을 개발하였다. E.1은 C언어로 작성되었고 구조설계 과정을 효율적으로 뒷받침해주기 위해서 자동 반복 계산과 재추론 기능을 갖고 있다. 둘째 살물선의 초기설계시 주요치수 추정과 중앙단면 설계를 위한 지식베이스를 개발하였다. 이 지식베이스들은 통계적 경험식, 선급 규정, 경험적 지식 등을 rule, fact, table로 표현하여 구성하였다. 셋째 지식베이스의 추론을 통하여 중앙 단면 최적 설계 프로그램의 입력 자료를 생성하고 최적화 프로그램을 수행시키는 통합(hybrid) 시스템을 구축하였다. 넷째 보강판 설계용 지식베이스 시스템을 개발하기 위해 최적화 결과의 회귀분석을 이용하는 간이 설계법을 적용해 보았다. 이 시스템을 사용하여 살물선과 보강판의 설계과정을 보이고 그 결과를 검토해 보았다. 앞으로 E.I와 성능 개선과 더 우수한 지식베이스가 축적됨에 따라서 선체 구조설계에 사용되는 기존의 CAD 시스템의 성능이 크게 보완될 것으로 기대된다.

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부유식 해상공항의 구조설계에 관한 연구 (A study for the structural design of floating airports on sea)

  • 박성환;정태영
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권2호
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    • pp.19-25
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    • 2001
  • 부유식 초대형 해상구조물(VLFS : Very Large Floating Structures)의 구조설계는 대상 구조물의 종류와 그 구조형식 등에 따라 구체적인 설계조건 혹은 설계의 기본 계획이 달리 나타날 수 있다. 본 연구에서는 설계조건의 설정, 구조형식 및 재료의 선택, 설계하중의 추정, 부재 배치 및 치수결정 등의 과정으로 나타나는 초대형 해상구조물의 구조설계 기법에 관하여 기술하고, 구체적인 적용례로서 부산 해상공항 및 컨테이너 물류기지 개발안에 대한 초기 구조설계 과정과 그 결과를 소개한다.

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건물 구조 통합 구조설계 시스템의 구현을 위한 설계 객체 모델 (Design Object Model for Implementation of Integrated Structural Design System for Building Structures)

  • 천진호;박연수;이병해
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.115-127
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    • 2000
  • 본 논문에서는 건물 구조 통합 구조설계 시스템의 구현을 위한 설계모델인 설계 객체 모델을 제안하였다. 건물 구조에 대한 구조 설계 정보를 단계(초기구조설계, 해석, 상세설계) / 계층(시스템, 서브시스템, 콤퍼넌트)별로 분류 모델링한 후, 제시된 요구조건에 대한 세부관점별 해결방법을 고려하여 설계 객체 모델을 개발하였다. 이와 같은 방법론을 통하여 시스템 구현을 고려한 설계 객체 모델의 체계적 분석과 모델링이 가능하였다. 제시된 설계 객체 모델은 계획 설계 측면의 설계정보 표현을 통하여 효율적인 설계정보의 관리가 가능하며, 위상 설계 객체에 의한 공간상 구조부재의 인식이 용이하고, 해석 관련 설계정보를 이해하기 용이한 표현으로 관리할 수 있게 한다.

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CIBER 2의 반사경 마운트와 광학계 구조물의 초기설계

  • 박귀종;문봉곤;이대희;남욱원
    • 천문학회보
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    • 제37권1호
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    • pp.68.1-68.1
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    • 2012
  • CIBER 2(Cosmic Infrared Background ExpeRiment 2)는 CIBER1의 후속과제로 진행되는 사업으로써 적외선 기기를 NASA Sounding Rocket에 탑재하여 0.5-2.1${\mu}m$ 파장대의 적외선 우주배경복사를 관측하고 실험하는 과제이다. CIBER 2는 NASA에서 공식 승인되어 진행되고 있는 사업이며, 미국의 Caltech, 한국의 KASI, 일본의 ISAS/JAXA가 국제협력으로 진행하는 과제이다. 한국의 KASI는 반사경의 광학계 및 광기계부 개발, 전자부 개발에 참여하고 있다. CIBER 2의 광학계는 카세그레인 방식으로써 주경의 직경은 300mm이다. CIBER 2는 77K로 냉각되어 적외선우주배경복사를 관측하기 때문에 특히, 열수축에 의한 영향을 고려하여 설계, 제작, 조립이 되어야 한다. 또한, 광학계 구조물이 조립되는 로켓의 내경이 400mm이기 때문에 광학계 구조물의 직경에 제한이 따른다. 본 발표에서는 KASI가 주도적으로 개발 중인 반사경 마운트와 광학계 구조물의 초기설계와 광기계 해석결과들에 대해서 논한다.

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