• Title/Summary/Keyword: Optimum structural design

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고속철도 강교량의 다목적 최적설계 (Multi-objective Optimization of High Speed Railway Steel Bridges)

  • 조효남;민대홍;정기영
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.263-270
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    • 2002
  • This study proposes a multi-objective optimum design method for a rational optimization of high-speed railway bridges. This multi-objective optimization is found to be effective in optimizing multi-objective problems that incorporate cost and dynamic responses such as vertical acceleration and displacement. These design factors are so important in the high-speed railway bridges. And the trade off method which is one of the most typical multi-objective optimization methods is used in this study, since the dynamic factors are formulated as objective function and also considered as constraints. And the Pareto curve can be obtained by performing the multi-objective optimization for real high-speed railway bridges. Thus, it is found that more reasonable design can be obtained when compared with those using conventional design procedure.

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Conceptual design of buildings subjected to wind load by using topology optimization

  • Tang, Jiwu;Xie, Yi Min;Felicetti, Peter
    • Wind and Structures
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    • 제18권1호
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    • pp.21-35
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    • 2014
  • The latest developments in topology optimization are integrated with Computational Fluid Dynamics (CFD) for the conceptual design of building structures. The wind load on a building is simulated using CFD, and the structural response of the building is obtained from finite element analysis under the wind load obtained. Multiple wind directions are simulated within a single fluid domain by simply expanding the simulation domain. The bi-directional evolutionary structural optimization (BESO) algorithm with a scheme of material interpolation is extended for an automatic building topology optimization considering multiple wind loading cases. The proposed approach is demonstrated by a series of examples of optimum topology design of perimeter bracing systems of high-rise building structures.

소성해석법의 선체 GRILLAGE 설계에의 응용 (Application of Plastic Analysis Method to Ship Grillage Design)

  • 김기성;신승욱
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권6호
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    • pp.792-802
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    • 2010
  • A plastic analysis method is commonly used in ship and offshore structural system to utilize the ultimate strength. In this paper, the basic principle of plastic analysis method is applied to ship grillages such as transverse oil-tight bulkheads. The main emphasis is placed on the optimum arrangement of grillage system to give minimum weight. Additional parametric study is carried out to find the effect of various arrangement of grillage system. The above methods are applied to oil-tight bulkhead design, and results are compared with the existing one.

최적 보행 동작 구현을 위한 시뮬레이션 기반 Jansen Mechanism 활용 보행 로봇 설계 및 구현. (Simulation-based Jansen mechanism utilizing walking robot of the design and implementation in order to implement the best walking movement.)

  • 김희찬;김승하
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.467-468
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    • 2016
  • The importance of the recent manufacturing industry have been made to invest in a lot of assistance and human resource development at the national dimension in which to rise again. However Learned in actual school education kinetic, and the use to how product design structural knowledge, Often it feels vague unlikely whether it is possible to derive an optimal product. In this study, by using the simulation-based Jansen Mechanism designed a walking robot, after optimization of the numerical consideration when designing for optimum walking motion, through simulation through the actual production resulting numerical information is examined whether valid. In addition, through the actual production was walking robot, to verify the validity of the simulation-based design.

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Design of top concrete slabs of composite space trusses

  • El-Sheikh, Ahmed
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제7권3호
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    • pp.319-330
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    • 1999
  • The design of composite space trusses is a demanding task that involves taking several decisions on the truss depth, number of panels, member configuration, number of chord layers and concrete slab thickness and grade. The focus in this paper is on the design of top concrete slabs of composite space trusses, and in particular their thickness. Several effects must be considered in the process of designing the slab before an optimum thickness can be chosen. These effects include the inplane forces arising from shear interaction with the steel sub-truss and the flexural. and sheer effects of direct lateral slab loading. They also include a constructional consideration that the thickness must allow for sufficient cover and adequate space for placing the reinforcement. The work presented in this paper shows that the structural requirements on the concrete slab thickness are in many cases insignificant compared with the constructional requirements.

거푸집공사 시공성 향상을 위한 거푸집 배치 효율화 지원 모델 - 구조부재 조정을 중심으로 - (A Support Model of Optimum Layout Planning of Forms for Improving Constructability of Formwork)

  • 이동민;임현수;김태훈;조훈희;강경인
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.212-213
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    • 2013
  • The constructability of Formwork has a importantly influence on the duration and cost in a construction project. However, the existing studies on the formwork are mainly focused on a method of construction. Although a layout planning of forms, especially, is an important factors affecting the constructability and cost, it is done by engineers empirically and intuitionally after completion of structure design. Therefore this study suggest a decision support model for optimal formwork layout model based on the rearrangement of structural members by using Genetic Algorithm to improve constructability of formwork.

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이중 오리피스 연료 노즐 최적설계 (Optimum Design of Dual Orifice Fuel Nozzle)

  • 임오강;최은호;김성섭
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.407-416
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    • 2007
  • 가스터빈에서 연료 분무 노즐은 연소 특성에 영향을 미치는 중요한 부품이다. 스월 분무 장치를 설계하기 위하여 유량과 분무액적 평균 직경을 설계변수로 정하고 연료 분무 노즐의 최적화를 수행하였다. 설계변수는 이중 노즐의 실험값들을 비교하여 중요한 영향을 미치는 변수로 선정하였다. 민감도는 유량과 분무액적 평균 직경의 변화에 따른 값을 사용하였다. 이중 오리피스형 스월 분무장치의 형상 최적설계를 통하여 유량의 미립화를 높이도록 연구하였다. 최적설계를 위하여 실험 계획법을 이용하였으며, 영향을 적게 미치는 설계변수들은 설계대상에서 제외하였다. 분무 노즐의 분무액적 평균 직경을 사용한 결과는 Jasuja의 액적 평균 이론을 이용하여 도출된 결과와 유사함을 알 수 있었다. 연구 결과는 이중 오리피스형스월 분무장치와 이와 비슷한 종류의 노즐 최적화를 위한 특성을 파악하고 최적의 유량과 허용 공차를 제시하였다.

이산성 연속형 최적성 규준을 이용한 PPC 구조의 최적설계프로그램 개발 (Development of Optimum Design Program for PPC Structures using DCOC)

  • 한상훈;조홍동;이상근
    • 전산구조공학
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    • 제10권4호
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    • pp.315-325
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    • 1997
  • 본 논문에서는 이산성 연속형 최적성규준방법을 이용하여 다지간 부분프리스트레스트 콘크리트보의 최적설계 알고리즘을 유도하였고, 최적설계프로그램을 개발하였다. 목적함수로서 건설 경비는 콘크리트 경비, 긴장재 경비, 철근 경비, 그리고 거푸집 경비를 포함하였으며 이를 최소화하였다. 설계제약조건으로는 시방서상의 최대처짐제약, 휨 및 전단강도제약, 연성제약 그리고 설계변수에 대한 상.하한계제약을 고려하였다. Kuhn-Tucker 필요조건을 이용하여 최적성규준을 설계변수의 항으로 명시적으로 유도하였으며, 이때 설계변수로는 보의 유효깊이, 긴장재의 편심거리 그리고 철근비를 취하였다. 긴장재의 형상은 포물선함수로 고려하였으며, 구조물 자중의 영향은 긴장력에 의한 이차효과와 마찬가지로 실제시스템의 평형방정식에서 고려하였다. 설계변수들의 개선을 위한 반복과정과 컴퓨터프로그램을 개발하였으며, 수치예를 들어 개발된 기법의 응용성 그리고 효율성을 보였다.

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해양자동채염기의 최소중량설계를 위한 메타모델 기반 근사최적화 (Approximate Optimization Based on Meta-model for Weight Minimization Design of Ocean Automatic Salt Collector)

  • 송창용
    • 융합정보논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.109-117
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    • 2021
  • 본 논문에서는 해양자동채염기의 구조중량 최소화를 위해 구조설계에 대한 메타모델 기반 근사최적화를 수행하였다. 구조해석은 해양자동채염기의 초기설계에 대한 강도성능을 평가하기 위해 유한요소법을 이용하여 수행하였다. 구조해석에서는 설계하중조건에 대한 강도성능을 평가하였다. 최적설계문제는 강도성능 제한조건을 만족하면서 중량을 최소화할 수 있는 구조두께의 설계변수를 결정하도록 정식화하였다. 근사최적화에는 반응표면법, 크리깅 모델 및 체비쇼프 직교 다항식의 메타모델을 사용하였다. 수치계산 특성을 검토하기 위해 근사최적화 결과는 비근사최적화 결과와 비교하였다. 근사최적화에 사용된 메타모델 중 체비쇼프 직교 다항식이 해양자동채염기의 구조설계에 가장 적합한 최적설계 결과를 나타내었다.

러핑각도에 따른 선박용 지브크레인의 구조 안정성 평가 (Evaluation of Structural Stability of JIB Crane for a Feed Vessel According to the Luffing Angle)

  • 이문제;한동섭;한근조
    • 동력기계공학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.24-28
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    • 2008
  • It expects demand of ships which equipped with JIB crane growth to continue. However, demand of JIB crane is increased, domestic shipment company imitated the design of Europe and Japan. And we need to develop the functional system of the JIB crane and modernize it. We need to find the optimum luffing angle for saving energy when JIB crane works. This study analyzed buckling load of JIB and reaction force of support point and stress of JIB according to the luffing angle through finite element analysis when JIB crane loads 40 ton weight. And this study considered the safety factor 1.8 of material. Every design condition was KS A1627 standard. This study used ANSYS 10.0.

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