• Title/Summary/Keyword: 최적구조

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Quantitative Lateral Drift Control of RC Tall Frameworks using Dynamic Displacement Sensitivity Analysis (동적 변위민감도 해석을 이용한 고층 RC 골조구조물의 정량적인 횡변위 제어 방안)

  • Lee, Han-Joo;Kim, Ho-Soo
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.6 no.3 s.21
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    • pp.103-110
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    • 2006
  • This study presents a technique to control quantitatively lateral drift of RC tall frameworks subject to lateral loads. To this end, lateral drift constraints are established by introducing approximation concept that preserves the generality of the mathematical programming and can efficiently solve large scale problems. Also the relationships of sectional properties are established to reduce the number of design variables and resizing technique of member is developed under the 'constant-shape' assumption. Specifically, the methodology of dynamic displacement sensitivity analysis is developed to formulate the approximated lateral displacement constraints. Three types of 10 and 50 story RC framework models are considered to illustrate the features of dynamic stiffness-based optimal design technique proposed in this study.

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Multilevel Multiobjective Optimization for Structures (다단계 다목적함수 최적화를 이용한 구조물의 최적설계)

  • 한상훈;최홍식
    • 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.

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Shape Optimization of Truss Structures with Multiobjective Function by α -Cut Approach (α -절단법에 의한 다목적함수를 갖는 트러스 구조물의 형상최적화)

  • Yang, Chang Yong;Lee, Gyu Won
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.9 no.3 s.32
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    • pp.457-465
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    • 1997
  • The Shape optimization makes it possible to reduce the weight of structure and cost then member sizing optimization. A vast amount of imprecise information is existed in constraints of the optimum design. It is very difficult and sometimes confusing to describe and to deal with the several criteria which contain fuzzy degrees of relatives importance. This paper proposed weighting strategies in the multiobjective shape optimization of fuzzy structural system by ${\alpha}$-cut approach. The algorithm in this research is numerically tested for 2-bar truss structure. The result show that. the user can choose the one optimum solution in practices as obtaining the optimum solutions according to the ${\alpha}$-cut approach, weight of volume and displacement.

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Multi-Level Optimization for Steel Frames using Discrete Variables (이산형 변수를 이용한 뼈대구조물의 다단계 최적설계)

  • 조효남;민대홍;박준용
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.15 no.3
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    • pp.453-462
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    • 2002
  • Discrete-sizing or standardized steel profiles are used in steel design and construction practice. However, most of numerical optimization methods follow additional step(round-up discrete-sizing routine) to use the standardized steel section profiles, and accordingly the optimality of the resulting design nay be doubtful. Thus, in this paper, an efficient multi-level optimization algorithm is proposed to improve the shortcoming of the conventional optimization methods using the round-up discrete-sizing routine. Also, multi-level optimization technique with a decomposition method that separates both system-level and element-level is incorporated in the algorithm to enhance the performance of the proposed algorithms. The proposed algorithm is expected to achieve considerable improvement on both the efficiency of the numerical process and the accuracy of the global optimum.

Topology Optimization of Plane Structures with Multi-Frequency Cases (다진동수를 고려한 평면구조물의 위상최적화)

  • Lee, Sang-Jin;Bae, Jung-Eun;Park, Gyeong-Im
    • Proceeding of KASS Symposium
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    • 2006.05a
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    • pp.233-238
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    • 2006
  • This paper provides a new topology optimization technique which is intended to maximize the fundamental frequency with simultaneous consideration of other natural frequencies in the form of multi-frequency problems. The modal strain energy is considered as the objective function to be minimized and the initial volume of structures is used as the constraint function. The resizing algorithm based on the optimality criteria is adopted to update the hole size existing inside the material. From numerical tests, the proposed technique is found to be very effective to maximize the fundamental frequency of the structure and it can also successfully consider several higher mode effects into the optimum topology of structure through the introduction of weights.

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Structural Cost Optimization Techniques for High-rise Buildings Frame Systems Using High-strength Steels (고강도강재를 사용한 건물골조방식 초고층건물의 구조비용 최적화)

  • Seo, Ji-Hyun;Kwon, Bong-Keun;Kim, Sang-Bum;Park, Hyo-Seon
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.1
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    • pp.53-63
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    • 2009
  • Use of high-strength steel members in building of high-rise buildings and large scale structures is expected to increase the effectiveness of structural design by reducing the weight and cost of structures. So far, high-strength steel members have been used in a very limited way because it is hard to select the proper strengths of steel members in a systematic way with the consideration of the structural cost. In this paper, therefore, a structural optimization technique based on Genetic algorithm is developed for effective use of high-strength steel members in structural design of high-rise buildings with the form of building frame system. The stability and efficiency of the technique is evaluated by using to a 35-story building. As a result, a stable and reliable optimal solution was obtained with a difference of 2.63% between individual and mean optimal structural costs.

The Architecture and Identification Algorithm of Self-Organizing Polynomial Neural Networks by GAs (유전자 알고리즘에 의한 자기구성 다항식 뉴럴 네트워크의 구조 및 동정 알고리즘)

  • 박호성;오성권
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.434-437
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘에 기반을 둔 자기구성 다항식 뉴럴네트워크(Self-Organizing Polynomial Neural Networks: SOPNN)의 새로운 구조를 제안하고, 포괄적인 설계 방법론을 토의한다. 기존의 자기구성 다항식 뉴럴 네트워크는 확장된 GMDH 방법에 기반을 두며, 네트워크의 성장과정을 통하여 각 충의 다항식 뉴런에서 고정된 노드 입력들의 수 뿐만 아니라 다항식 차수(1차, 2차, 그리고 수정된 2차식)를 이용하였다. 더구나, 그 방법은 학습을 통해 생성된 SOPNN이 최적 네트워크 구조를 가진다는 것을 보증하지 못한다. 그러나, 제안된 GA 기반 SOPNN은 그 구조를 구조적으로 더 최적화된 네트워크가 되도록 하고, 기존의 SOPNN보다 훨씬 더 유연하고, 선호된 뉴럴 네트워크가 되도록 한다. 구조적으로 더 최적화된 SOPNN을 생성하기 위해, SOPNN의 각 단계에서의 GA기반 설계 절차는 SOPNN내에서 이용할 수 있는 다음의 최적 파라미터들- 즉 입력변수의 수, 입력변수, 및 다항식 차수-을 가진 선호된 노드들의 선택으로 이끈다. 하중계수를 가진 합성성능지수가 그 모델의 근사화 및 일반화(예측) 능력 사이의 상호 균형을 얻기 위해 제안된다. 상세 설계 절차가 상세히 토의된다.

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가스발생기 뒷마개부의 열/구조 해석

  • 구송희;이방업;조원만
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1996.05a
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    • pp.265-272
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    • 1996
  • 액츄에이터에 사용되는 터어보 펌프의 터어빈을 구동시키기 위한 가스발생기용 고체연료 추진기관의 뒷마개부에 대하여 열/구조 해석을 수행하였다. 가스발생기는 장시간 연소모타로써 뒷마개에는 단열이 되어 있지 않은 배출튜브가 나사로 체결되어 고온, 고압의 연소가스에 의해 뒷마개 구조물에 작용하는 열 하중이 상당히 클 것으로 판단되므로, 최적설계를 위하여 뒷마개부의 열 및 구조해석을 수행하여 열하중의 영향을 예측하고 경량화를 위한 설계자료를 얻고자 하였다. 본 논문에서는 해석결과만을 언급하였으며 차후에 수행될 지상시험시에 해석치와 실험치를 비교한 후 좀 더 정확히 모델링을 하여 열/구조 해석 결과를 뒷마개부의 최적설계에 활용하고자 한다. 해석 결과 열하중이 연소관과의 조립부에는 거의 영향을 주지 않았으나, 열과 압력하중이 동시에 작용할 경우에 뒷마개 배출튜브의 조립부 근접한 곳에서 항복응력을 넘는 응력이 발생하여 정확한 구조 해석을 위해서는 탄소성해석을 수행하여야 할 것으로 판단된다.

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Structural Analysis of Robot Structure Handling Nuclear Fuel Assembly in Liquid Metal Reactor VesselII: Static Deflection Analysis (액체금속로 핵연료교환장치의 구조해석II : 정적 휨변형해석)

  • 권영주;김재희
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.583-589
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    • 1999
  • 본 논문에서는 MDO기법에 의한 핵연료교환장치의 구조해석 단계 중 핵연료교환장치의 휨 변형을 구하는 재료역학해석을 수행하였다. 이는 액체 금속로(LMR) 핵연료교환장치의 기본설계를 위하여 매우 중요하다. 해석대상 핵연료교환장치의 정적구조는 기 수행한 핵연료교환장치의 기구 동역 학 해석 결과를 활용하였다. 네 가지 핵연료교환동작에 대하여 핵연료 봉의 무게를 100㎏에서 500㎏까지 100㎏씩 증가시켜 휨 변형의 크기를 구하였다. 그 결과 회전 중심 축에서 가장 멀리 있는 핵연료 봉을 교환하는 핵연료교환동작에서 최대 휨 변형이 발생함이 밝혀졌다. 또한 이 최대 휨 변형이 발생하는 핵연료교환장치구조에 대하여 부재의 단면두께를 축소하면서, 또 단면형상을 여러 가지로 바꾸면서 휨 변형크기를 구하여 비교하였다. 비교결과 비교대상 단면형상 중에서 중공직사각형 단면이 최소 휨 변형이 발생하는 최적단면형상임이 밝혀졌다.

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Algorithm and Rules for the Optimal Positiion of Two Gateways in Grid Topology Networks (격자구조망에서 두 개의 게이트웨어 최적 위치 설정을 위한 알고리즘 및 원리)

  • Go, Jong-Ha;Yang, Yeong-Nim;Sin, Ho-Gan;Lee, Jeong-Gyu
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.26 no.2
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    • pp.223-231
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    • 1999
  • 본 논문은 두 개의게이트웨이를 사용한 격자구저망에서 최적의 게이트웨이 위치 설정을 위한 알고리즘을 제안하고 원리를 유도하였다. 최적의 게이트웨이 위치란 격자구조망내 각 노드에서 게이트웨이까지의 평균 최소 링크 수를 가지는 위치로 정의한다. 두 개의 게이트웨이르 사용함으로써 망내의 신뢰도 향상 효과를 가져오며, 우회 경로로 인한 호차단 확률(call blocking probability)과 호설정시간(call setup time)을 최소화한다. 따라서 본 논문에서는 망의 성능을 향상시키기 위하여 두 개의 게이트웨이의 최적의 위치를 결정하는 Grid-Traverse 알고리즘을 제안하고 설정원리들을 유도하여 , 수학적 귀납법으로 이 원리들을 증명하였다.