• Title/Summary/Keyword: 최적구조

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해상작업장 구조물과 알루미늄 부표의 건전성 평가

  • 노현석;조종래
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.326-327
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    • 2018
  • 육상에서 가까운 연안에서 어부들이 작업하는 작업장은 주로 스치로폼 부표를 사용하고 있으나 환경 및 생태계 문제로 알루미늄 부표로 대체하는 경향이다. 원통형의 알루미늄 부표는 경제성이 문제이기 때문에 작업장 구조물을 하중을 지지하고 외압의 좌굴(buckling)에 견디는 최소두께의 선정이 중요하다. 또한 부표가 지지하는 해상작업장의 강(steel) 구조물도 풍압과 해상하중에 견딜 수 있는 설계가 요구된다. 이 연구에서는 해상작업장 구조물과 부표를 설계하는 절차와 건전성을 평가하는 방법을 제시하였다.

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이단계 크리깅 모델을 이용한 조(Jaw)의 구조최적설계 (Structural Optimization for a Jaw Using the Kriging model)

  • 이권희;방일권;강동헌;한동섭;한근조
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제2권)
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    • pp.143-147
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    • 2006
  • 컨테이너의 양 ${\cdot}$ 하역 작업 시 크레인을 정 위치에 고정시키고, 돌풍으로 인해 크레인이 레일방향으로 미끄러지는 것을 방지하는 장치가 레일클램프이다. 쐐기형 레일클램프는 풍속이 증가하면 쐐기작용에 의해 압착력이 증가하므로 구조적으로 안정성과 내구성이 있게 설계해야한다. 따라서 본 연구에서는 순차적 표본방법을 기반으로 하는 크리깅 모델을 이용하여 조 형상최적설계를 수행하였다. 크리깅은 표본점의 반응치를 기초로 내삽법에 의해 임의의 점에서의 반응치를 예측하는 근사기법의 하나이다. 이것은 최적설계 분야에서 자주 사용되는 근사기법인 반응표면법에 비해 반응치의 보다 정확한 예측이 가능하며 특히 비선형성이 강한 함수의 예측에 적합하다고 알려져 있다. 순차적 크리깅 모델에 의하여 구해진 최적해를 상용프로그램을 이용하여 구한 최적해와 비교하고 제안된 방법의 유용성을 검토하였다.

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직교다항식을 이용한 자동차 압축기용 가변 사판의 구조최적설계 (Structural Optimization of Variable Swash Plate for Automotive Compressor Using Orthogonal Polynomials)

  • 백석흠;김현성;한동섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1273-1279
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    • 2011
  • 자동차 압축기는 연비 개선효과를 위해 가변 사판형 압축기를 사용한다. 가변 사판의 회전 토크와 피스톤에 작용하는 압력은 사판의 형상과 변형에 중요한 영향을 미친다. 본 논문은 Chebyshev 직교다항식과 최적화 기법을 이용하여 가변 사판의 최적 형상을 결정하였다. 사판의 설계 요구사항은 정상 운전상태에서 최대 응력과 변형을 최소화하면서 체적을 감소시키는 것이다. 직교배열표, 분산분석과 반응표면최적화 방법은 최적 설계변수를 결정하고 주효과를 찾는데 사용하였다. 최적설계 결과로부터, 사판의 유의한 설계변수를 확인하고 이의 최적해와 설계요구조건 만족에 대한 유용성을 설명하였다.

부등 경간 비율, 하중계수 및 변단면의 영향을 고려한 PSC 박스 거더교의 최적설계 (Optimum Design of PSC Box Girder Bridge considering the Influence of Unequal Span Length Division, Load Factor, and Variable Girder Depth)

  • 박문호;김기욱
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.309-318
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    • 2004
  • 본 연구는 최적설계 프로그램에 의해 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하고, 이를 다양한 Type의 교량 형식에 적용하여 강교나 콘크리트교량에 사용되는 일반적인 사항들이 PSC 교량에 어느 정도 부합이 되는지 검토하였다. 즉 연속교에서 부등 경간 분할교량과 등경간 분할교량을 비교하여 적정한 부등 경간 분할 비율을 산정하였고, 시대별ㆍ시방서별로 달리하는 하중계수가 PSC 박스 교량의 최적설계에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 철근 콘크리트 교량 및 강교에 미관적으로 수려하고 재료 절감에 효과를 보이는 변단면을 PSC-박스형 거더교에 적용하여 보았다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있더라도 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powell's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다.

FSM 공법 PSC 박스 거더교의 최적설계에 관한 연구 (Research on the Optimum Design for PSC Box Girder Bridges Using the Full Staging Method)

  • 김기욱;박문호;장준호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.159-167
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    • 2004
  • 본 연구는 최적설계 프로그램에 의해 FSM 공법의 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하고 이를 다양한 교량 형식에 적용하여 적정 형고비 Span Length to Girder Depth와 교폭에 따른 적정 셀(cell )수를 검토하고 최적설계의 필요성을 알리는데 목적이 있다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있는것을 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powell's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 Gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다. 그리고 설계변수의 수렴성과 셀수 지간장 차선수별 최적비용의 상관관계를 도출하였다.

회귀 분석에 기반한 3차원 엮임 재료의 최적설계 (Design Optimization for 3D Woven Materials Based on Regression Analysis)

  • 김병모;심기찬;하승현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.351-356
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    • 2022
  • 본 논문에서는 3차원 엮임 재료의 유체투과율 향상을 목적으로 수치해석 데이터 기반의 물성치 회귀 분석 및 최적설계를 소개한다. 우선 3차원 엮임 재료를 구성하는 와이어 사이의 간격을 결정하는 배율 계수를 매개변수화 하여 다양한 배율 조합을 가지는 수치 모델을 생성하였고, 전산 수치해석을 통해 계산된 각 모델의 체적 탄성계수, 열전도 계수, 유체투과율 데이터를 이용하여 다항식 기반의 회귀 분석을 수행하였다. 이를 사용해서 체적 탄성계수와 유체투과율 사이의 다목적함수 최적설계를 통한 파레토 최적해를 도출하였으며, 두 물성치가 서로 상충 관계에 있음을 확인하였다. 한편 3차원 엮임 재료의 열전달 효율을 높이기 위해서 유체투과율을 최대화 시키는 것을 목적으로 경사도 기반 최적설계를 수행하였고, 제약조건인 체적 탄성계수의 크기별 유체투과율의 변화율을 분석하였다. 그 결과 설계자가 원하는 최소한의 강성을 가지는 최대 유체투과율 설계 모델을 얻어낼 수 있음을 확인하였으며, 회귀 방정식을 통해서 얻어진 설계가 높은 정확도를 가지고 있음을 추가적으로 검증하였다.

통계적 방법을 이용한 선형 직류전동기의 최적설계 (Optimal Design of a Linear DC Motor using Statistc Method)

  • 김성수;김동희;노채균
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.97-102
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    • 2001
  • 본 논문은 구조가 간단하고, 고속, 고정밀 위치결정이 가능하기 때문에 OA 및 FA시스템에 대한 적용이 급속히 확대되고 있는 선형직류전동기의 최적 설계에 관하여 제안하였다. 최적 설계 방법은 통계적 방법을 이용하였다. 본 연구에서는 먼저, 2수준 요인실험계획법을 이용하여 목적함수에 대한 설계변수의 영향력을 분석하였으며, 다음으로 반응표면분석 법을 이용하여 이들 인자의 최적치를 구하였다. 이 방법을 적용함으로써 짧은 시간과 낮은 비용으로 설계변수의 최적 값을 도출 할 수 있었다.

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유전자 알고이즘을 이용한 Piled Raft 기초의 최적설계 (Optimum Design of Piled Raft Foundations Using A Genetic Algorithm)

  • Kim, Hong-Taek;Kang, In-Kyr;Jeon, Eung-Jin;Park, Sa-Won
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.47-55
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    • 2000
  • 본 연구에서는, 유전자 알고리즘을 이용한 piled raft 기초의 최적설계 기법을 제시하였다. 최적설계에 사용한 목적함수는 구조물의 사용한계에 해당하는 부등침하량과 piled raft 기초의 시고비용 차원에서의 말뚝과 raft의 총 중량으로 하였다. 유전자 알고리즘은 다읜의 적자생존의 법칙을 따르는 자연진화 법칙을 바탕으로 한 최적화 기법이다. 본 연구에서는 piled raft 기초의 해석방법으로 Clancy(1993)가 제시한 "hybrid" 해석방법을 사용하였으며, 유전자 알고리즘기법은 Goldberg(1989)가 제시한 단순 유전자 알고리즘(SGA)을 적용하였다. 또한 유전자 알고리즘을 이용한 최적설계기법의 유효성을 평가하기 위해 설계예제 및 매개변수변화연구를 통해 piled raft 기초시스템의 중요 설계인자들에 대한 분석을 수행하였다. 매개변수변화연구로부터 말뚝의 길이와 raft의 두께가 증가할수록 piled raft 기초시스템의 전체 중량은 일정한 값에 점차적으로 수렴하였으며, 지반의 강정, raft의 두께 말뚝의 길이 및 강성이 증가할수록 말뚝의 최적위치는 raft의 중앙에 집중되는 경향으로 나타났다.경향으로 나타났다.

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WiBEEM : U-City 핵심 서비스 구현을 일한 최적의 USN 아키텍처

  • 전호인
    • 정보와 통신
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    • 제23권12호
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    • pp.17-36
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    • 2006
  • 본 고에서는 U-City를 구현할 때 가장 핵심적인 부가 서비스를 제공할 수 있는 서비스의 종류를 소개하고 이 서비스들이 필요로 하는 공통적인 요구사항을 정리한 후 이 서비스 구현에 적용 가능한 근거리 무선 통신 기술로서 최적의 프로토콜인 WiBEEM (Wireless Beacon-enabled Energy Efficient Mesh Network) 기술에 대해 소개하였다. WiBEEM 기술은 정보통신부가 추진한 IT 839 정책 중에서 핵심 인프라기술로 인정받고 있는 USN(Ubiquitous Sensor Network)을 위한 최적의 아키텍처로, Mesh Network를 구현 시 Bluetooth나 ZigBee 기술이 해결하지 못하는 다양한 문제점들을 해결하기 위해 여러 개의 Beacon을 수용하는 새로운 Superframe 구조를 제안하였으며 여러 개의 비컨들이 충돌없이 네트워크 정보를 전송할 수 있는 최적의 Beacon Scheduling 기법을 채택하였다. 또한 WiBEEM 기술은 기기의 이동성을 제공해 주기 위해 LAA (Last Address Assigned) 기법을 이용한 새로운 Short Address 할당 기법을 채택함으로써 16-bit 주소 공간을 낭비 없이 사용할 수 있게 하였으며 이동하는 기기와의 정보 전송을 위해 고속의 Routing 기법을 제공하는 USN 최적의 아키텍처이다.

이온전류 증대를 위한 구형 집속 빔 핵융합 장치의 최적 설계 (Optimal Design for the Increment of Ion Current in Spherically Convergent Beam Fusion Device)

  • 주흥진;김봉석;황휘동;박정호;최승길;고광철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1366-1367
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    • 2008
  • 구형 집속 빔 핵융합 장치에서 발생되는 중성자 생성률은 이온전류의 크기에 크게 의존한다. 본 논문에서는 이온전류의 크기를 증가시키기 위해 구조 설계에 주로 이용되는 다구찌 실험계획법을 이용하여 최적의 설계 조건을 계산하였다. 최적화를 위해 그리드 음극 형상의 결정인자 및 압력을 설계 변수로 선택하였고, 설계변수가 이온전류의 크기에 미치는 영향력을 분석하여 최적의 조건을 도출하였으며, 예측된 최적 조건 변수값을 적용하여 효과를 검증하였다. 최적 모델로부터 더 큰 이온전류를 얻을 수 있었으며, 이는 더 깊은 포텐셜 우물에서 측정되었다.

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