• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.581-593
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• 2011

스티프너로 보강된 플레이트 거더 대신에 주름 웨브를 사용하는 근본적인 장점은 얇은 판으로 형성된 편평한 웨브에서 발생하는 좌굴에 관한 불안정 문제를 해결할 수 있는 것 뿐 아니라 수직 스티프너의 필요성도 함께 해결 됨으로써 경제적인 장점을 제공받게 된다. 따라서 본 연구에서는 사인형 주름 웨브를 가진 보의 구조설계 기법과 실변수 알고리즘을 이용하여 최적화 문제를 다루도록 한다. 구조설계과정과 설계변수들은 EN 1993-1-5, DASt-R015 및 Pasternak 등(2004)을 통해서 구성하며, 주름 웨브의 전단좌굴에 대한 유효한 설계가능영역에 대해 비교, 고찰한다. 구조설계 최적화를 위해서, 목적함수는 사인형 주름 웨브 보의 중량으로 정의하여 최소중량최적화를 수행하며, 제약조건으로는 세장비, 부재력 저항능력 및 보의 허용처짐에 대해서 고려한다. 최종적으로 등분포 하중의 단순보 모델을 해석 대상으로 채택하며, 유전자 연산에 있어서 효율적인 확률변수에 대해 연구한다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권3호
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• pp.98-109
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• 2016

The flow and heat transfer characteristics of a heat exchanger having rectangular pin-fin in the flow direction have been investigated numerically. On the bottom plate, the convective boundary conditions for the hot side was given, and the fins were arranged in a channel-type geometric model using the periodic boundary condition in the span-wise direction. Three-dimensional numerical calculations for the flow and conjugate heat transfer problem were conducted using SIMPLE algorithm and $k-{\varepsilon}$ turbulence model. For the slanted pin-fin models, it was found that the downward cooling flow is generated due to the downward pressure gradient component, which can enhance the heat transfer performance near the bottom surface and the fin stem region. Four different inclined angles were considered in the Reynolds number range of 13,500-55,000. The aero-thermal performance of the slanted pin-fin heat exchangers, such as the volume and area goodness factors, were summarized and compared with the baseline plate-fin type heat exchanger quantitatively.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권2호
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• pp.119-130
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• 2002

무시멘트 인공 고관절 전치환술 후, 복합재료 스템을 갖는 대퇴골의 장기 거동과 인공 대퇴 보철물의 설계 성능을 분석하기 위하여 비선형 유한요소 프로그램이 개발되었다. 한 발로 서 있을 때의 관절 접촉 하중과 근육하중이 적용되었고, 816개의 brick요소를 갖는 타원형 단면의 복합재료 스템으로 치환된 대퇴골이 3차원 유한요소로 모델링 되었다. 프로그램을 사용하여 대퇴골의 밀도 변화, 응력분포, 상대미소운동이 plate cut과 bend mold와 같은 제작 방법에 대한 스템의 적층 각도 변경에 따라서 평가되었다. 결과는 코발트 크롭 합금, 티타늄 합금, 스테인레스 강과 같은 금속 재료보다 AS4/PEEK, T300/976과 같은 복합재료가 적은 골 흡수를 보였다. 대퇴골 보철물의 장기 안정성 증대는 적당한 복합재료의 적층과 적층 각도의 선택에 의하여 얻어질 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.267-275
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• 2012

본 연구에서는 모드 I의 변동진폭하중 하에서 평판의 두께관통 균열성장을 예측하고 예측결과를 실험을 통해 검증하였다. 균열성장 모델을 위해 과하중으로 인한 균열가속과 지연효과를 고려하는 Huang의 모델식을 이용하였다. 실험적 검증을 위해 Al6016-T6 평판 균열을 제작하여 변동하중을 부여하고 균열길이를 일정 주기로 육안 측정하였다. 측정데이터로부터 모델 변수를 추정하기 위해 베이지안 접근법에 기반한 파티클 필터 방법을 이용하였고, 이를 통해 위험크기까지의 미래 거동 및 잔존수명을 확률적으로 예측하였으며, 이를 실제 실험한 결과와 비교하였다. 그 결과 변동하중에 의한 균열지연이 잘 예측됨을 확인하였고, 측정 데이터가 증가할수록 예측된 중앙값(median)이 실제와 점점 더 일치하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1059-1068
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• 1990

본 연구에서는 4변이 단순지지되고 보강재가 등간격으로 조밀하게 배치된 편 면직교보강평판에 조합하중이 작용하는 경우 최소중량화에 따른 최적설계변수들을 비 선형 최적화기법인 미분벡터유영법(gradient projection method)에 의하여 산정한다. 설계제한조건으로 전체좌굴응력, 평판및 보강재의 국부좌굴응력, 각부의 항복응력제한 그리고 설계변수들의 상, 하한치의 제한등을 설정하고 전체좌굴에 대한 지배방정식으 로 등가의 직교이방성 평판의 좌굴에 관한 평형방정식을 사용한다. 직교 보강의 경 우 기존연구결과와 비교, 분석하여 본 해석의 유용성을 입증하고 조합하중의 작용에 따른 대칭경사보강의 효율성도 검토한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권3호
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• pp.391-401
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• 2020

The present article reports the feasibility of the electrical energy generation from ambient low-frequency vibration using a piezoelectric material mounted on a bimorph cantilever beam actuator. A corresponding higher-order analytical model is developed using MATLAB in conjunction with finite element method under low-frequency with both damped and undamped conditions. An alternate model is also developed to check the material and dimensional viability of both piezoelectric materials (mainly focussed to PVDF and PZT) and the base material. Also, Genetic Algorithm is implemented to find the optimum dimensions which can produce the higher values of voltage at low-frequency frequencies (≤ 100 Hz). The delamination constraints are employed to avoid inter-laminar stresses and to increase the fracture toughness. The delamination has been done using a Teflon sheet sandwiched in between base plates and the piezo material is stuck to the base plate using adhesives. The analytical model is tested for both homogenous and isotropic material characteristics of the base material and extended to investigate the effect of the different geometrical parameters (base plate dimensions, piezo layer dimensions and placement, delamination thickness and placement, excitation frequency) on the model responses of the bimorph cantilever beam. It has been observed that when the base material characteristics are homogenous, the efficiency of the model remains higher when compared to the condition when it is of isotropic material. The necessary convergence behaviour of the current numerical model has been established and checked for the accuracy by comparing with available published results. Finally, using the results obtained from the model, a prototype is fabricated for the experimental validation via a suitable circuit considering Glass fibre and Aluminium as the bimorph material.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권6호
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• pp.14-20
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• 2009

영상 처리의 목표는 관찰자를 위하여 영상의 시각적인 측면을 개선하는 것이다. 히스토그램은 디지털 영상 처리의 기초 자료로 사용될 수 있는 중요한 도구이다. 그러므로 히스토그램을 효과적으로 관리하는 것은 디지털 영상 처리에 있어 매우 중요하다. 현재 머신 비전 검사 시스템은 여러 외관 검사 분야에서 사용되어지고 있다. 하지만 머신 비전 시스템에 의한 외관 검사 결과는 작업장의 조명에 의한 영향을 많이 받는다. 본 논문에서는 이러한 영향을 극복하기 위한 방법으로 히스토그램 변환을 이용해서 머신 비전 검사의 정확성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 제안하는 방법은 영상 내에서 개선이 필요한 영역에 대한 히스토그램 변환을 수행함으로써, 이들 영역의 특징들을 향상시키는 효과를 거둘 수 있다. 본 논문에서 제안된 방법은 지그 플레이트의 외관 검사를 통해 검증하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.95-104
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• 2009

본 연구는 아스팔트 콘크리트의 유전율과 공극률의 상관성을 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 다양한 범위 $(0%{\sim}20%)$의 공극률을 갖는 아스팔트 콘크리트 시편을 제작하였고, 저주파 유전율 측정법인 parallel plate법을 사용하여 아스팔트 콘크리트 시편의 유전율을 측정하였다. 아스팔트 콘크리트 시편의 경우 주파수가 증가함에 따라 유전율은 감소하는 경향을 나타내었고, 사용한 아스팔트 바인더의 종류에 따라 그 감소폭이 다르게 나타났다. 또한 공극률 $0%{\sim}20%$ 사이에서 공극률이 증가함에 따라 유전율 값은 선형적으로 감소하는 경향을 보였다. 더불어 아스팔트 콘크리트 시편의 유전율에 대한 온도 및 함수량 영향을 보정하여 유전율에 따른 공극률의 상관식을 제시하였다. 본 연구를 통해 제시된 아스팔트 콘크리트의 유전율과 공극률의 상관식은 현재 국내외에서 사용하고 있는 유전율을 활용한 비파괴 밀도 측정장비의 보정모델로 활용 가능하며, 향후 국내에서 개발하고자 하는 아스팔트 포장 비파괴 밀도 측정장비의 기본적인 알고리즘으로 활용이 가능할 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.395-402
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• 2007

허용응력설계법과 강도설계법으로 설계된 강합성 플레이트 보강형과 콘크리트 보강형으로 구성된 장대교량인 복합사장교의 확률적 위험도 평가를 수행하였다. 최대 축력, 전단력 및 정 부모멘트 발생단면에 기초한 위험단면에 대해 AFOSM 알고리즘과 시뮬레이션기법을 사용하여 케이블, 주탑, 보강형 및 강-콘크리트 접합부의 요소신뢰성을 평가하였다. 체계신뢰성해석을 위해, 케이블, 주탑 및 콘트리트와 강합성 보강형으로 구성된 복합사장교의 시스템을 조합 파괴모드로 모델링하였으며, 이를 통해 전체 구조시스템의 파괴확률과 신뢰성지수를 산출하였다. 본 연구를 통해 복합사장교의 거동특성에 기초한 파괴모드를 제안하였고 위험도평가 방법으로서 부분 ETA기법의 효용성을 확인하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권1호
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• pp.82-96
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• 2019

A semi-submersible structure has been widely used for offshore drilling and production of oil and gas. The small water plane area makes the structure very sensitive to weight increase in terms of payload and stability. Therefore, it is necessary to lighten the substructure from the early design stage. This study aims at an optimization of hull structure based on a sophisticated yield and buckling strength in accordance with classification rules. An in-house strength assessment system is developed to automate the procedure such as a generation of buckling panels, a collection of required panel information, automatic buckling and yield check and so on. The developed system enables an automatic yield and buckling strength check of all panels composing the hull structure at each iteration of the optimization. Design variables are plate thickness and stiffener section profiles. In order to overcome the difficulty of large number of design variables and the computational burden of FE analysis, various methods are proposed. The steepest descent method is selected as the optimization algorithm for an efficient search. For a reduction of the number of design variables and a direct application to practical design, the stiffener section variable is determined by selecting one from a pre-defined standard library. Plate thickness is also discretized at 0.5t interval. The number of FE analysis is reduced by using equations to analytically estimating the stress changes in gradient calculation and line search steps. As an endeavor to robust optimization, the number of design variables to be simultaneously optimized is divided by grouping the scantling variables by the plane. A sequential optimization is performed group by group. As a verification example, a central column of a semi-submersible structure is optimized and compared with a conventional optimization of all design variables at once.