• 한국항공우주학회지
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• 제30권7호
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• pp.1-10
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• 2002

설계 순기의 단축, 개발 비용의 절감, 제품 성능의 향상을 목적으로 하는 MDO(Multidisciplinary Design Optimization)의 적용이 가능한 프레임워크의 개발을 위하여 해석 자원의 통합 방안, 해석 및 최적화 과정의 관리 방안과 이를 위한 소프트웨어 구조를 제시하였다. 중앙집중식 DBMS(Data Base Management System)을 채택하였으며, 해석 코드의 통합 방안으로 DLL(Dynamic Link Library)을 이용하는 방법과 입출력 파일을 이용하는 방안을 제시하였다. 해석 및 최적화 과정과 데이터 흐름을 관리하는 방안으로 Graphic Programming의 개념을 도입하였다. 간단한 수치 예제와 삼차원 패널 코드를 이용한 항공기 날개의 형상 최적화에 적용하여 제시한 방안의 타당성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.34-41
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• 2005

엔지니어링 분야의 병렬 컴퓨터 시스템은 일반적으로 초대형 구조해석이나 항공분야에 많이 적용되어 대형 설계문제의 긴 해석시간을 단축하였다. 슈퍼컴퓨터나 다수의 컴퓨터를 사용하여 해석시간을 단축하는 효과는 다분야통합최적설계의 설계시간을 줄이는데 사용 할 수가 있다. 하지만 기존의 상용 MDO 프레임워크의 다분야통합최적화 설계 프로세스는 해석 프로그램을 순차적으로 호출하는 방식으로 동작하여 설계 해를 도출하는 방식으로 비효율적이다. 본 연구에서는 이런 문제를 해결하기 위해서 병렬 설계 프로세스를 도입하여 수행할 수 있는 MDO 프레임워크를 개발하였다. 개발된 MDO 프레임워크를 검증하기 위해서 수식 문제 및 모터설계 문제와 헬기설계 문제를 적용하여 유효성을 검증하였으며, 설계 해를 도출하기 까지 걸리는 총 설계시간을 혁신적으로 줄임으로써 기존의 MDO 프레임워크에 비해 우수성을 증명하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권12호
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• pp.1150-1156
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• 2007

Multidisciplinary design optimization methodologies play an essential role in modern engineering design which involves many inter-related disciplines. These methodologies usually require very long computing time and design tasks are hard to finish within a specified design cycle time. Parallel processing can be effectively utilized to reduce the computing time. The research on the parallel computing performance of MDO methodologies has been just begun and developing. This study investigates performances of MDF, IDF, SAND and CO among MDO methodologies in view of parallel computing. Finally, the best out of four methodologies is suggested for parallel processing purpose.

• 한국CDE학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.27-33
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• 2002

MDO(Multidisciplinary Design Optimization) methodology is a new technology to solve a complicate design problem with a large number of design variables and constraints. The design of a dental implant system is a typical complicate problem, and so it requires the MDO methodology. Actually, several analyses such as rigid body dynamic analysis and structural stress analysis etc. should be carried out in the MDO methodology application to the design of a dental implant system. In this paper, as a first step of MDO methodology application to the design of a dental implant system, the impact force which is applied on the tooth in masticating is calculated through the rigid body dynamic analysis of upper and lower jaw-bones. This analysis is done using ADAMS. The impact force calculated through the rigid body dynamic analysis can be used for the structural stress analysis of a dental implant system which is needed for the design of a dental implant system. In addition, the rigid body dynamic analysis results also show that the impact time decreases as the impact force increases, the largest impact force occurs on the front tooth, and the impact force is almost normal to the tooth surface with a slight tangential force.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.359-369
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• 1999

The paper describes the study of concurrent subspace optimization(CSSO) for coupled multidisciplinary design optimization (MDO) techniques in mechanical systems. This method is a solution to large scale coupled multidisciplinary system, wherein the original problem is decomposed into a set of smaller, more tractable subproblems. Key elements in CSSO are consisted of global sensitivity equation(GSE), subspace optimization (SSO), optimum sensitivity analysis(OSA), and coordination optimization problem(COP) so as to inquiry valanced design solutions finally, Automatic differentiation has an ability to provide a robust sensitivity solution, and have shown the numerical numerical effectiveness over finite difference schemes wherein the perturbed step size in design variable is required. The present paper will develop the automatic differentiation based concurrent subspace optimization(AD-CSSO) in MDO. An automatic differentiation tool in FORTRAN(ADIFOR) will be employed to evaluate sensitivities. The use of exact function derivatives in GSE, OSA and COP makes Possible to enhance the numerical accuracy during the iterative design process. The paper discusses how much influence on final optimal design compared with traditional all-in-one approach, finite difference based CSSO and AD-CSSO applying coupled design variables.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.3661-3666
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• 2015

본 논문은 MDO에서 적용가능한 근사기법의 활용에 관한 연구를 수행하였다. MDO 통합 설계 시스템을 구축하는데 있어서, 최적화 과정에서 발생하는 수많은 반복 계산, 광범위한 다분야 간 설계 및 CAD/CAE와의 연계를 고려함으로써 발생하는 방대한 계산량 및 데이터의 정보량으로 인해 수반되는 계산 비용을 현저히 줄이지 않고는 통합설계 시스템을 실제로 구축한다 해도 그 효용성은 비현실적일 수밖에 없게 된다. 따라서 본 연구에서는 MDO 통합설계 시스템 프레임워크의 목적을 위해, 필수적으로 선행되어야 하는 다양한 근사기법의 적절한 활용을 통해 MDO에서 적용가능한 근사기법의 활용에 대한 연구를 수행하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.818-823
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• 2000

In practical design studies, most of designers solve multidisciplinary problems with complex design structure. These multidisciplinary problems have hundreds of analysis and thousands of variables. The sequence of process to solve these problems affects the speed of total design cycle. Thus it is very important for designer to reorder original design processes to minimize total cost and time. This is accomplished by decomposing large multidisciplinary problem into several multidisciplinary analysis subsystem (MDASS) and processing it in parallel. This paper proposes new strategy for parallel decomposition of multidisciplinary problem to raise design efficiency by using genetic algorithm and shows the relationship between decomposition and multidisciplinary design optimization (MDO) methodology.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권7호
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• pp.716-726
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• 2010

본 연구에서는 공기역학과 비선형 구조해석을 통합한 다분야 최적설계 최적화(MDO)프레임웍을 사용하여 항공기 날개의 설계를 수행하였다. MDO 문제 중 해결해야할 가장 큰 문제인 자동화를 해결하여 전 과정이 자동화되게 하였다. 공력해석은 FLUENT를 사용하였으며 이를 위한 격자는 CATIA의 파라미터 모델과 Gambit을 사용하여 자동으로 생성되도록 하였다. 전산구조해석을 위한 격자는 CATIA의 파라미터 모델과 NASTRAN- FX의 비주얼 베이직 스크립트를 사용하여 자동으로 생성되도록 하였다. 구조해석은 비선형성을 고려하여 ABAQUS를 사용하였다. 최적화 방법은 전역해를 구하기 유리한 반응표면법을 사용하였다. 목적함수는 날개 무게의 최소화이고 제약 조건은 양항비, 날개의 변위 그리고 구조응력량으로 정하였다. 그리고 설계변수는 가로세로비, 테이퍼비, 후퇴각 그리고 상하스킨의 두께로 정의하였다. 최적화 설계결과는 본 자동화 MDO프레임웍이 성공적으로 구성되었음을 보여주었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권3호
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• pp.395-402
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• 2005

Recently Multidisciplinary Design Optimization Based on Independent Subspaces (MDOIS), an MDO (multidisciplinary design optimization) algorithm, has been proposed. In this research, an MDO problem is defined for design of a belt integrated seat considering crashworthiness, and MDOIS is applied to solve the problem. The crash model consists of an airbag, a belt integrated seat (BIS), an energy absorbing steering system, and a safety belt. It is found that the current design problem has two disciplines - structural nonlin- ear analysis and occupant analysis. The interdisciplinary relationship between the disciplines is identified and is addressed in the system analysis step in MDOIS. Interdisciplinary variables are belt load and stiffness of the seat, which are determined in system analysis step. The belt load is passed to the structural analysis subspace and stiffness of the seat back frame to the occupant analysis subspace. Determined design vari- ables in each subspace are passed to the system analysis step. In this way, the design process iterates until the convergence criterion is satisfied. As a result of the design, the weight of the BIS and Head Injury Crite- rion (HIC) of an occupant are reduced with specified constraints satisfied at the same time. Since the system analysis cannot be formulated in an explicit form in the current example, an optimization problem is formu - lated to solve the system analysis. The results from MDOIS are discussed.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권5호
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• pp.25-36
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• 2003

항공기 설계는 설계 전 분야에 걸친 설계 요소들을 모두 고려한 통합적 환경에서 이루어 져야 한다. 이를 위해 각 분야간의 데이터 공유 및 일관성, 무결성, 최신성 등이 요구되며 이러한 요구사항을 만족할 수 있는 효율적인 데이터베이스의 설계가 필요하다. 데이터베이스의 설계 순기는 저장되고 관리해야 할 데이터의 분석, E-R Diagram의 작성, 테이블 사상으로 이루어진다. 본 연구에서는 상용의 Oracle 8i 데이터베이스 관리시스템을 이용하여 데이터베이스를 설계, 구축하였다. MDF(MultiDisplinary Feasible), IDF(Individual Discipline Feasible), CO(Collaborative Optimization) 등의 MDO(Multidisciplinary Design Optimization) 기법을 적용할 수 있는 데이터베이스의 설계과정을 정립하고, 간단한 수치예제와 무인전투기 최적화 설계 등의 예제를 통하여 통합환경에서의 데이터베이스 설계 방법의 타당성을 검증하였다.