• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.23 no.1
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• pp.37-43
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• 2010

In this paper, a reliability-based design optimization is developed for the topology design of linear structures using a performance measure approach. Spatial domain is discretized using three dimensional Reissner-Mindlin plate elements and design variable is taken as the material property of each element. A continuum based adjoint variable method is employed for the efficient computation of sensitivity with respect to the design and random variables. The performance measure approach of RBDO is employed to evaluate the probabilistic constraints. The topology optimizationproblem is formulated to have probabilistic displacement constraints. The uncertainties such as material property and external loads are considered. Numerical examples show that the developed topology optimization method could effectively yield a reliable design, comparing with the other methods such as deterministic, safety factor, and worst case approaches.

• Composites Research
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• v.33 no.6
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• pp.353-359
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• 2020

In this work, a contour-based section analysis method incorporating the use of Bézier curves is attempted for the construction of optimal structural design framework of composite helicopter blades. The suggested section analysis method is able to analyze composite blades with solid cores made of arbitrary materials and geometric shapes. The contour-based section analysis method is integrated into a blade structural optimization framework to confirm the efficiency of the present approach. The numerical simulation result demonstrates that the optimized blade configurations are obtained with a reduction in mass by 52%, compared to the baseline blade. For the structural optimization of composite blades with 19 subsections, it takes about one hour for the successful optimization while satisfying all the design constraints considered in this study, which reveals the efficiency of the present approach.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.10
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• pp.979-987
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• 2008

In aerospace structural design, the position of lightening hole is often required to be optimized from the initial design in order to avoid an excessive stress concentration. To remodel the updated configuration in optimization procedure, re-meshing procedure is conventionally adopted. However, this approach is time-consuming, and has limitations especially in handling hexahedral or quadrilateral meshes, which are preferred because of their good numerical performances. To attenuate these disadvantages, new optimization scheme is proposed by combining the MLS(Moving Least Squares) based overset method and the genetic algorithm in this work. To test the validity of the proposed optimization scheme, optimizations of positions of lightening holes in 2D structures have been carried out.

• Proceeding of KASS Symposium
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• 2008.05a
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• pp.101-106
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• 2008

This paper describes a comparative study of genetic algorithm and mathematical programming technique applied in the design optimization of geodesic dome. In particular, the genetic algorithm adopted in this study uses the so-called re-birthing technique together with the standard GA operations such as fitness, selection, crossover and mutation to accelerate the searching process. The finite difference method is used to calculate the design sensitivity required in mathematical programming techniques and three different techniques such as sequential linear programming (SLP), sequential quadratic programming(SQP) and modified feasible direction method(MFDM) are consistently used in the design optimization of geodesic dome. The optimum member sizes of geodesic dome against several external loads is evaluated by the codes $ISADO-GA{\alpha}$ and ISADO-OPT. From a numerical example, we found that both optimization techniques such as GA and mathematical programming technique are very effective to calculate the optimum member sizes of three dimensional discrete structures and it can provide a very useful information on the existing structural system and it also has a great potential to produce new structural system for large spatial structures.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.231-237
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• 1994

컴퓨터의 눈부신 발달에 힙입어 실험 또는 해석적 방법으로 일반 구조물이나 기계구조물의 진동특성을 손쉽고 정확하게 파악하는 것이 가능하게 되었다. 그런데 최근의 산업현장은 지금까지의 정확한 구조해석에만 그치지 않고 이를 바탕으로 강도 개선, 재료 절감을 통한 원가절감, 중량 최소화 문제등의 차원에서 동적인 특성의 변경을 요구하고 있다. 이러한 문제는 그 중요성에도 불구하고 여전히 설계자의 경험이나 시행착오에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 구조물 결합부분에 주목하여 동특성의 변경 문제를 해석하고자 하였다. 즉 거의 모든 구조물이 결합부를 가지고 있는데 결합부 특성을 정확히 파악할 수 없기 때문에 리벳이나 보울트나 어떤 특수한 형태 결합부가 구조물의 특성에 주는 영향을 예측하기 어렵다. 이러한 결합부이 특성을 알아내고 구조물 동특성 변경 및 개선안을 제시하는 최적설계를 위해 감도해석기법은 아주 유효하게 쓰일 수 있다. 한편 구조물의 대형화, 복잡화는 구조물 동특성 해석에 더욱 많은 계산시간과 용량이 큰 전자계산기를 필요로 하게 되었으며, 분계의 결합부위가 변경되거나 결합형태가 변했을 때 전계의 동특성을 다시 해석할 필요없이 분계만의 정보로부터 전계의 동특성을 알아낼 필요가 생겼다. 이러한 의미에서 구조물의 분계로부터 전계의 동특성을 해석을 위한 부분구조합성법이 대두되게 되었다. 본 연구에서는 이러한 감도해석과 부분구조합성법의 공통된 문제를 일치화하고자 하였다. 즉 감도해석기법을 이용하여 필요한 구조물의 동특성에 부합하는 결합부의 최적한 설계변수를 규명하였고 이렇게 구해진 결합부의 설계변수와 분계의 정보를 알고리즘이 비교적 간단하고 오차가 적은 축소임피던스 합성법에 적용하여 전계의 동특성을 해석함으로써 감도해석기법과 축소임피던스 합성법의 통합적용이 최적설계와 이에 따른 동특성 해석에 효과적인 방법임을 보이고자 하였다. 대상구조물은 구조물 결합의 기본적인 형태인 T형을 선택하였다. T형 구조물은 분계 A(16개의 사각요소)와 분계 B(8개의 사각요소)로 이루어져 있으며 두개의 스프링으로 결합되어 있다. 설계변수는 강성에 국한하였으며 결합부의 결합형태는 탄성결합과 강결합으로 하였다. 감도해석과 축소임피던스 합성법에 의해 구해진 고유진동수와 FRF를 상용 유한 요소 해석 패키지인 MSC/NASTRAN을 통하여 검증하여 이 연구의 타당성을 검토하였다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.21 no.9
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• pp.25-34
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• 2005

This paper proposes a selection methodology composed of neural network (NN) and genetic algorithm (GA) to design optimal NN structure. We combine the characteristics of GA and NN to reduce the computational complexity of artificial intelligence applications and increase the precision of NN' prediction in the design of NN structure. Genetic selection approach of design parameters of NN is introduced to obtain optimal NN structure. Analyzed results for geotechnical problems are given to evaluate the performance of the proposed hybrid methodology.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05a
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• pp.339-342
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• 2011

본 논문은 기존의 복잡한 구조의 전통적인 엘리베이터 도어의 문제점을 개선한 리니어유도모터(LIM)를 적용한 단순 메커니즘 구조와 직접 구동의 신개념의 엘리베이터 도어시스템의 개발에 관한 것으로 최적의 도어 구조와 리니어모터의 설계, 벡터제어에 의한 고성능 구동제어기 및 최적 운전 패턴을 제안하였다. 또한 본 논문에서는 제안된 리니어도어시스템의 설계와 제작과정에 대해서 자세히 서슬하며 실제 제작되어 분석과 시험에 의해 성능을 검증하고자 한다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.10 no.6
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• pp.591-596
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• 2000

본 논문에서는, 퍼지 신경망 시스템에 대한 최적의 규칙 베이스의 생성과 초기화를 이루기 위하여 웨이브릿 이론을 기반으로 한 퍼지 신경망 구조를 제안한다. 제안한 웨이브릿 기반의 퍼지 신경망 구조(WFNN)에서는 퍼지-신경망에 대하여 웨이브렛 함수의 성질과 다운스트레칭 메카니즘에 의하여 초기의 최적 퍼지 규칙 베이스를 구성하고 은닉층의 노드 개수를 최적화시키며, 에러 역전파 알고리즘에 의하여 각 파라미터의 조절과 학습이 진행된다. 역진자 시스템에 대한 모의 실험을 통하여 제안한 웨이브릿 기반의 퍼지 신경망 제어 시스템의 우수성을 검증하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.7 no.3
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• pp.41-45
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• 1994

최적화 방법이 구조설계 분야에 사용된지 근30년이 지난 오늘 이론적 측면에서 보면 상당한 발전이 있어 왔다고 해도 과언이 아니다. 실무 입장에 볼 때 과연 얼마만큼 최적화 방법이 현실의 설계업무 속에 자리잡혀 있는가를 곰곰히 되새겨 볼 필요가 있다고 본다. 사실 실제와 이론 사이의 괴리를 줄여보려는 노력에서, 최적호 기술 분야에서도 기존의 확정론적 최적화 방법만이 아니라 확률론적 최적화방법에 대한 연구도 시작되었으리라 본다. 본문에서 언급한 Genetic Algorithm과 Evolutionary Strategy도 기존의 최적화 방법과 마찬가지 이유에서 복잡한 현실문제의 최적해를 추구하기 위한 또 하나의 방법으로 인식 될 필요가 있다고 보아 이 두 방법에 대한 개략적인 내용을 적었다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2004.11a
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• pp.59-62
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• 2004

본 논문은 엘리베이터의 미끄럼이나 과속을 방지할 수 있는 보조 제동장치인 로프 브레이크에 관한 것으로 제동시 반력의 최대 영역 즉, 취약 부분(weak point)으로 예상되어지는 하우징 영역의 보강형상을 위치와 높이를 변화시켜서 구조해석을 수행하여 최대응력과 최대변형률을 비교 분석하여 하우징의 안전성을 검토한 후, 최적형상의 하우징을 적용시킨 로프 브레이크의 설치 각도에 따른 구조해석을 수행하여 구조적 타당성을 검토하고자 한다.