• 한국생산제조학회지
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• 제22권1호
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• pp.70-76
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• 2013

This study investigates structural durability through the analyses of stress, fatigue life and vibration damage at bike carrier basket. As model 2 has less stress and deformation than model 1 on static structural analysis, model 2 becomes more durable than model 1. Among the cases of nonuniform fatigue loads, 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes most unstable but 'Sample history' becomes most stable. The amplitude deformations become highest at maximum response frequency of 2400Hz in cases of models 1 and 2. As the values of maximum equivalent stresses become within the allowable material stresses at two holes at the upper parts on models 1 and 2, these models become safe. The structural result of this study can be effectively utilized with the design of bike carrier basket by investigating prevention and durability against fatigue or vibration damage.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권6호
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• pp.799-821
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• 2020

The optimum design of truss structures is one of the significant categories in structural optimization that has widely been applied by researchers. In the present study, new mathematical programming called Consistent Approximation (CONAP) method is utilized for the simultaneous optimization of the size and shape of truss structures. The CONAP algorithm has already been introduced to optimize some structures and functions. In the CONAP algorithm, some important parameters are designed by employing design sensitivities to enhance the capability of the method and its consistency in various optimum design problems, especially structural optimization. The cross-sectional area of the bar elements and the nodal coordinates of the truss are assumed to be the size and shape design variables, respectively. The displacement, allowable stress and the Euler buckling stress are taken as the design constraints for the problem. In the proposed method, the primary optimization problem is replaced with a sequence of explicit sub-problems. Each sub-problem is efficiently solved using the sequential quadratic programming (SQP) algorithm. Several truss structures are designed by employing the CONAP method to illustrate the efficiency of the algorithm for simultaneous shape and size optimization. The optimal solutions are compared with some of the mathematical programming algorithms, the approximation methods and metaheuristic algorithms those reported in the literature. Results demonstrate that the accuracy of the optimization is improved and the convergence rate speeds up.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.129-134
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• 2001

One of the most important purposes in the design of machines and structures is to produce the most light products of the lowest price with satisfying function and performance. In this study, a scheme of design optimization for the weight down of vehicle body structure is presented. Design sensitivity of vehicle body structure is investigated and design optimization is performed to get weight down with the allowable stiffness of body in white. Stress, deformation and natural frequencies are the constraint of the optimization.

• 한국기계가공학회지
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• 제11권6호
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• pp.115-122
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• 2012

The purpose of this study is to optimize the design of the jack-up platform for 5MW offshore wind turbine system. Considering all the environmental loads such as currents, waves, winds and so on, the members of structures have been designed and optimized based on the AISC and API-RP-2A to be within the allowable stress even in the most critical and severe condition. In addition to the above strength check of structural members, the joint punching shear check and the hydrostatic collapse check are also performed where they are required for the design. The design life of the jack-up platform is 50 years for the static strength check and the fatigue design life is 100 years including to the DFF(Design Fatigue Factor) of 2.0 to have enough stability and workability for the design optimization.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권4호
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• pp.456-462
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• 2015

KS F 3020-침엽수구조용재 기준에 따라 국산 소나무(Pinus densiflora) $38{\times}140{\times}3600mm$ 구조용 제재목 365개에 대하여 기계등급구분을 실시하고, 휨허용응력을 산출하여 현재 적용되는 KS기준허용응력과 비교 분석하였다. 휨허용응력 계산을 위하여 5% 휨강도 하한값을 75% 신뢰수준의 비모수적 방법, 2-parameter 그리고 3-parameter Weibull 분포를 가정한 모수적 방법, 휨강도-휨탄성계수 직선회귀 방법, 총 4가지 분석방법을 사용하여 결정하였다. 기계등급 E8, E9, E10 만이 비모수적 방법의 통계 처리가 가능한 자료 수를 얻었으며, 휨강도-휨탄성계수 직선회귀 방법은 이론적으로 모든 등급에 대한 5% 하한값 결정이 가능함을 보여주었다. 결정된 등급별 휨허용응력은 기준허용응력에 비하여 모두 낮은 값을 나타내었으며 이것은 과소설계의 위험성이 있는 것으로 현행 기계등급구분체계의 문제점으로 파악되었다. 이러한 문제는 구조설계 신뢰성과 관련하여 반드시 개선되어야 할 것으로, 휨강도-휨탄성계수 조합 등급 도입이 필요할 것으로 생각되었다.

• 소성∙가공
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• 제12권2호
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• pp.116-122
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• 2003

In the Prestressed die design for cold working, many constraining conditions should be considered to insure the die safety and to improve the dimension accountancy products. Among the constraining conditions, yielding conditions, diameter ratios and interferences between rings are very important. . In this paper, therefore, flexible tolerance method was used in order to search the optimum values of design variables. The maximum inner pressure is used as objective function in this numerical analysis. In the design Process, it was also involved the safety factor to the yield strength of each ring by considering the allowable tensile or compressive hoop stress in each ring. The proposed technique has been applied to the die design of backward extrusion process, and it's analytical results have been compared with that of the conventional design method.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.512-517
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• 2009

Resistance factors for static bearing capacity of driven steel pipe piles were calibrated in the framework of reliability theory. A comprehensive foundation design case study on an actual bridge was performed using resistance factors developed in this study. Comparing with Allowable Stress Design (ASD), LRFD design method provides quantitative evaluation of safety level of designed foundation and exhibits considerable potential economy in design.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.125-132
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• 2008

구조최적화는 최근 CAD와 컴퓨터 기술이 발전하면서 구조설계부분에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 30층의 강구조물을 대상으로 유한요소해석 및 어댑티브 시뮬레이티드 어닐링 알고리즘을 이용하여 최적중량설계를 구현하였다. 최적설계는 모든 설계상수와 설계하중들이 주어졌을 때, 목적함수가 최소로 됨과 동시에 모든 설계제약조건을 만족시키는 설계변수를 결정하는 설계법이라고 정의할 수 있다. 최적설계 구현을 통해 건설 측면에 있어 성능 향상과 신뢰도 향상 효과를 가져 올 수 있을 것이다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.51-59
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• 2011

온도와 습도 변화에 의해 수축될 경우 콘크리트 포장 슬래브에는 인장응력이 생기고 이로 인해 무작위 균열이 발생한다. 일정한 간격으로 줄눈을 설치하고 균열을 유도함으로써 슬래브에 발생하는 인장응력을 줄이고 무작위 균열을 최소화할 수 있다.줄눈간격이 너무 넓으면 무작위 균열, 줄눈부 파손, 하중전달률 저하가 일어나고, 반대로 줄눈간격이 너무 좁으면 공사비 증가와 승차감 저하가 유발된다. 본 연구에서는 콘크리트 포장의 역학적-경험적 줄눈간격 설계방법을 개발하였다. 이를 위하여 우수한 공용성을 보이는 콘크리트 포장 구간 중 구조적 및 환경적으로 가장 취약한 구간을 찾고 그 구간에 대한 유한요소해석으로 설계기준강도를 결정하였다. 기존 연구결과를 참고하여 하중전달률이 급격히 낮아질 때의 줄눈폭을 허용줄눈폭으로 결정하였다. 유한요소해석으로 계산된 설계대상구간의 최대인장응력이 설계기준강도를 초과하지 않는 최대줄눈간격을 찾아냈다. 그리고 이 줄눈간격으로 예측된 최대줄눈폭을 허용줄눈폭과 비교하였다. 본 연구에서 개발된 방법을 설계 중인 함양-울산 고속도로의 두 공구에 적용해 보았다. 기존보다 넓은 8.0m의 줄눈간격으로 시험시공된 구간과 동일한 줄눈간격이 본 연구의 설계방법으로 계산되었다. 공용 6년 후 측정된 시험시공 구간의 매우 낮은 균열률로 본 연구에서 개발된 설계방법이 검증되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8447-8454
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• 2015

레저 보트 선체의 구조설계규격과 재료는 ISO 12215-5에 규정되어 있으며 선체 전장이 2.5m이상 24m미만이면서 선체재료가 강, 알루미늄, FRP등에 대해서만 적용할 수 있다. 따라서 선체 전장이 2.5m이하이거나 선체 재료가 ISO 12215-5의 규정 재료이외인 레저 보트인 경우 ISO 12215-5의 구조설계규격을 적용시킬 수 없고 ISO 12215-5의 부속서에 규정된 낙하시험만으로 구조 신뢰성을 확보할 수 있다. 그러나 선체낙하시험은 제작된 선체에 대하여 적용하는 것은 가능하나 선체를 구조설계단계에서 적용하는 것은 상당한 설계 및 시험 비용등을 초래하므로 현장 적용성이 떨어진다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 일본 소형 선박 검사 사무 규정 세칙에서 제안하고 있는 선체의 종굽힘강도시험규격을 폴리에틸렌 보트 선체의 구조 설계에 응용하여 ISO 12215-5의 비선급표준재료로 제작된 폴리에틸렌 보트의 종굽힘강도시험규격의 허용 설계 변위 기준을 제안하였다.