• 제목/요약/키워드: SIMP 방법

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SIMP를 이용한 구조물의 재료 위상 최적설계 Part I : 부분적인 구멍의 위상을 가지는 초기 설계영역 (Material Topology Optimization Design of Structures using SIMP Approach Part I : Initial Design Domain with Topology of Partial Holes)

  • 이동규;박성수;신수미
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.9-18
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    • 2007
  • 본 연구에서는 위상최적화 알고리즘의 수렴성을 개선하기 위해 설계영역에 초기 구멍을 도입하는 방법을 제시하는데, 이것은 경계면에 기초한 최적화 방법의 느린 수렴성을 완화하기 위해, Eschenauer et al.에 의해 고안된 버블 방법의 설계영역 안에 구멍을 도입하는 개념과 연계된다. 버블 방법과 달리, 제안된 방법에서는 최적화 과정동안 구멍의 위치를 정의하는 특성함수를 이용하지 않고, 최적화 초기화 단계에서만 초기 구멍을 도입하는데, 이러한 초기 설계영역 안의 솔리드와 보이드 영역들은 고정되는 것이 아니라 합쳐지거나 쪼개지면서 변화된다. 따라서 위상최적화 알고리즘에서 구멍의 이동에 관련된 복잡한 수치적인 계산 없이 자동적으로 설계변수의 유한변화를 더욱 강화시키기 때문에 목적함수 값의 수렴성을 개선할 수 있다. 본 논문에서는 다양한 치수와 형상의 구멍을 포함하는 초기 설계영역을 가지는 Michell형 보의 위상 최적설계를 밀도분포법으로 불리는 SIMP를 이용하여 수행하였다. 이를 통해 위상최적화의 수렴성을 개선하고 최적위상과 형상에 영향을 미치는 초기 구멍의 효과를 검증하였다.

재료분포의 연속적인 근사를 이용한 위상최적설계 방법의 비교 연구 (Comparative Studies of Topology Optimization Using Continuous Approximation of Material Distribution)

  • 임영석;유정훈;사전현이랑;서협진이;민승재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권2호
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    • pp.164-170
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    • 2006
  • To prevent the numerical instabilities in topology optimization, continuous approximation of material distribution (CAMD) is proposed to the homogenization design method (HDM) and the simple isotropic material with penalization (SIMP) method. The continuous FE approximation of design variables including high order elements is applied to the formulation of SIMP method. Numerical examples are presented to compare the efficiency of CAMD both in HDM and SIMP.

머신 러닝을 사용한 열전도 문제에 대한 기능적 등급구조 설계 (Functionally Graded Structure Design for Heat Conduction Problems using Machine Learning)

  • 문윤호;김철웅;박순옥;유정훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.159-165
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    • 2021
  • 본 연구는 효과적인 열전도를위한 거시적 구조 구성과 단위 구조 변화의 동시 설계를 위한 위상 최적화 방법을 제시한다. 거시적 규모의 구조 내에서 위치에 따른 단위 구조의 형태 변화는 거시적 규모뿐만 아니라 미시적 단위의 설계도 가능하며 등방성 단위 구조를 사용하는 것보다 더 나은 성능을 제공할 수 있다. 이 결과로 두 구성을 결합한 기능적으로 등급의 복합 구조가 생성된다. 대표 체적 요소 (RVE) 방법은 형태 변화에 따른 다중 재료 기반 단위 구조의 다양한 열전도 특성을 얻기 위해 적용된다. RVE 분석 결과를 바탕으로 머신 러닝 기법을 이용하여 특정 형태의 단위 구조물의 물성치를 도출할 수 있다. 거시적 위상 최적화는 기존의 SIMP 방법을 사용하여 수행되며, 거시 구조를 구성하는 단위 구조는 동시 최적화 과정에 따라 열전도 성능을 향상시키기 위한 다양한 형태를 가질 수 있다. 제안된 방법의 효과를 확인하기 위해 열 컴플라이언스 최소화 문제의 수치예가 제공된다.

반복 복원 알고리듬에서의 종료 규칙에 관한 연구 (Study on the termination rule in the iterative image restoration algorithm)

  • 문태진;김인겸;박규태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.1803-1813
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    • 1997
  • 영상 복원의 목적은 훼손 요인을 제거하여 원 영상에 가장 근접하게 만드는 것이다. 이는 정칙화 반복 복원 방법을 통해 이루어 질 수 있다. 영상 복원 방법에서 좋은 종료 규칙은 보다 우수한 화질의 복원 영상과 보다 적은 계산량이라는 두가지 목적을 모두 만족시킬 수 있어야 한다. 이에 본 논문에서는 반복 복원 방법의 다항식적인 표현을 이용한 종료 규칙을 제안한다. 이 규칙에서는 각 반복 복원 단계에서의 복원 영상과 원 영상의 추정 오차를 구해낸 뒤, 이를 선호에 의한 오차와 잡음에 의한 오차로 구분하여, 이 들간의 비율을 달리 작용한다. 이로써 보다 우수한 복원 영상을 보다 적은 계산량에 의해 얻을 수 있다. 이를 위해 잡음 억제 변수(Noise Suppression Parameter)라는 새로운 변수를 정의 하며, 또한 임의의 잡음 정도에 대하여 적정 지점에서 반복을 중지시킬 수 있도록 하는 잡음 억제 변수의 추정식을 제안한다. 제안한 종료 규칙으로 실험한 결과 잡음이 상대적으로 많은 경우에는 최소의 mse를 갖는 지점에서, 잡음이 상대적으로 적은 경우에는 적당히 제한된 반복 횟수를 갖는 지점에서 반복을 멈추었으며 기존의 종료 규칙에 비하여 뛰어난 성능을 나타내었다.

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발아종자의 분열조직을 이용한 효율적인 콩 형질전환 방법 (Efficient Transformation Method of Soybean Using Meristematic Tissues of Germinating Seeds)

  • 김율호;박향미;최만수;손수인;신동범;이장용
    • 한국육종학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.278-285
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    • 2008
  • ${\bullet}$ 국내 품종에 적합한 콩 형질전환 방법을 확립하기 위해 배축 절단 방법을 새롭게 개발하였으며 이 방법을 통해 목적 유전자가 콩 분열조직에 안정적으로 도입되고 선발 과정을 거쳐 형질전환 식물체를 작성할 수 있었다. ${\bullet}$ 콩 형질전환체의 도입유전자 copy 수는 1~2개이고 세대 진전에 따라 도입유전자가 안정적으로 유전되고 있음을 확인하였다. ${\bullet}$ 이러한 결과를 바탕으로 배축 절단 방법을 사용하여 우리나라 환경에 적합한 우수한 형질전환 콩 품종을 신속하게 개발할 수 있을 것으로 기대된다.