• 대한토목학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.205-213
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• 1988

사장교는 그 설계에 있어서 케이블의 개수와 배치형식, 케이블의 초기인장력, 주탑의 지지형식과 높이 등 거어더와 주탑 단면외에도 설계변수가 많으므로 효율적인 설계를 하는 것이 쉽지 않다. 본 연구에서 케이블의 초기인장력, 거어더와 주탑의 단면, 주탑의 높이를 설계변수로 하여 사장교의 설계를 최적화하는 문제를 다루었다. 서로 상호작용을 하는 여러 설계변수를 동시에 최적화하는 어려움을 피하기 위하여 본 논문에서는 초기인장력, 단면, 주탑의 좌표를 각각 독립된 설계공간에서 최적화하였다. 목적함수로서는 초기인장력 공간에서는 전체구조의 변형에너지를, 단면 및 좌표의 공간에서는 재료의 총중량을 취하였다. 제약조건으로는 초기인장력의 상하한계, 부재의 좌굴을 고려한 응력, 단면적의 하한계를 고려하였다. 대표적인 Fan형 및 Harp형 사장교를 최적설계한 결과, 제시된 방법에 의하여 합리적인 결과를 얻을 수 있음을 보이고, 기존의 최적화에서 고려하지 않았던 좌표의 최적화를 통하여 경제성을 얻을 수 있다는 것을 밝혔다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권1호통권68호
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• pp.123-134
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• 2004

본 연구에서는 효율적인 형상최적화를 위해 다단계 분할기법으로 트러스 구조물의 형상 최적화를 시도하였다. 1단계에서는 단면적을 설계변수로 하여 중량, 또는 체적을 목적함수로 하고 다하중 재하조건 하의 거동제약조건과 부가적인 제약조건을 고려하여 비선형 최적화 문제를 형성한다. 이 비선형 계획문제를 축차 선형계획 문제로 변환하여 개선된 허용방향법으로 최적화하였다. 이때 필요한 도함수는 다른 연구와 달리 효율적이라고 알려진 거동공간법으로 구하였고, 최적화 과정 중 이를 이용하여 부재력를 근사화 함으로써 계산의 효율성을 높였다. 2단계에서는 형상 설계변수만을 고려한 무제약 최적화 문제로 형성한 후 일방향 탐사기법을 적용하여 형상을 최적화하였다. 이와 같이 구성된 본 연구의 알고리즘을 몇 가지 트러스 구조물에 적용하여 본 알고리즘의 적용성과 효율성 및 타당성을 증명하였다.

• Advances in Computational Design
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• 제5권3호
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• pp.261-276
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• 2020

The reasonable layout of vacuum cleaner can effectively improve the collection efficiency of iron filings generated in the process of steel production. Therefore, in this study, the CFD-DEM coupling model and two-fluid model are used to calculate the iron filings collection efficiency of vacuum cleaner with different inclination/cross-sectional area, pressure drop and inlet angle. The results are as follows: The CFD-DEM coupling method can truly reflect the motion mode of iron filings in pneumatic conveying. Considering the instability and the decline of the growth rate of iron filings collection efficiency caused by high pressure drop, the layout of 75° inclination is suggested, and the optimal pressure drop is 100Pa. The optimal simulation results based on two-fluid model show that when the inlet angle and pressure drop are in the range of 45°~65° and 70Pa~100Pa, larger mass flow rate of iron filings can be obtained. It is hoped that the simulation results can offer some suggestion to the layout of vacuum cleaner in the rolling mill.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.29-35
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• 2014

The purpose of high frequency transformer in the inverter is to reduce the voltage and current stresses of switch components when it operates at the large conversion ratio. But the loss of transformer is the major contributor in the efficiency of inverter. This paper presents the method of core design to minimize the loss of transformer. The total loss of transformer is minimized by adjusting the effective cross-sectional areas of core. The component ratio of losses are compared by using the finite-element analysis.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.84-90
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• 1997

무개형 콘테이너 선박에 대한 구조 설계 과정에 최적화 기법을 적용하여 최적 구조 시스템을 개발하였다. 중앙 단면 설계 기법으로는 L.R rules을 이용하였고 목적 함수는 중앙 단면 모든 종강도 부재 단면적의 합, 즉 최소 중량을 선택하였다. 최적화 기법으로는 직접탐색법에 SUMT방법을 결합시켜 사용하였다. 최소 중량 설계를 수행한 결과 실적선과 비교하여 8.0%의 중량감소를 보인 최적화 설계를 도출하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제8권4호
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• pp.331-344
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• 2021

Airframe internal and external specifications are the product of intensive intellectual efforts and technological breakthroughs distinguishing each aircraft manufacturer. Therefore, geometrical information characterizing aircraft primary aerodynamic surfaces remain classified. When attempting to model real aircraft, many members of the aeronautical community depend on their personal expertise and generic design principles to bypass the confidentiality obstacles and sketch real aircraft airfoils, which therefore vary for the same aircraft due to the different designers' initial assumptions. This paper presents a photogrammetric shape prediction method for deriving geometrical properties of real aircraft airframe by utilizing their publicly accessible static and dynamic visual content. The method is based on extracting the visually distinguishable curves at the fairing regions between aerodynamic surfaces and fuselage. Two case studies on B-29 and B-737 are presented showing how to approximate the sectional coordinates of their wing inboard airfoils and proving the good agreement between the geometrical and aerodynamic properties of the replicated airfoils to their original versions. Therefore, the paper provides a systematic reverse engineering approach that will enhance aircraft conceptual design and flight performance optimization studies.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권3호
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• pp.283-289
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• 2015

본 연구에서는 위상 최적 설계 기법을 활용하여 복합소재 대차프레임의 제동장치 브래킷 경량 설계를 수행하였다. 제동장치 브래킷은 12t 와 9t 로 각각 두 가지 모델을 대상으로 하였다. 위상최적화시 설계영역은 단면적이 가장 넓은 수직면과 수평면으로 설정하였다. 제한조건은 제동장치 브래킷의 Z 축의 변위 값을 초기 변위 값보다 2.5% 증가이고, 목적함수는 제동장치 브래킷의 질량 최소화로 하였다. 또한 최적화 계산 시간을 줄이기 위해 대차프레임을 생략하고 대차프레임 대신 1D beam 요소를 적용하여 Z 축 변위를 기준으로 전체모델과 동일하게 등가시켜 두 모델간의 상관성을 확보 하였다. 그 결과 12t 모델은 60kg, 9t 모델은 31kg 감소하였고, 최적화 모델의 유한요소해석을 통하여 안전성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.571-576
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• 2007

This study presents stiffness-based optimal design to control quantitatively lateral drift of frame-shear wall structures subject to seismic loads. To this end, lateral drift constraints are established by introducing approximation concept that preserves the generality of the mathematical programming and can efficiently solve large scale problems. Also, the relationships of sectional properties are established to reduce the number of design variables and resizing technique of member is developed under the 'constant-shape' assumption. Specifically, the methodology of dynamic displacement sensitivity analysis is developed to formulate the approximated lateral displacement constraints. The 12 story frame-shear wall structural models is considered to illustrate the features of dynamic stiffness-based optimal design technique proposed in this study.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 가을 학술발표대회 논문집(III)
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• pp.718-723
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• 1998

The program which could determine cross-sectional dimension of the prestressed concrete box girder bridges at the stage of preliminary design was developed using the optimal technique in this study. It could minimize the cost required in the design of box girder bridges and the construction with the full staging method. Objective cost function consisted of six independent variables such as height of cross-section, jacking force and thickness of web and bottom flange. The SUMT(Sequntial Unconstrained minimization Technique) was used to solve the constrained nonlinear minimization optimal problem. Using the program developed in this study, optimum design was performed for existing bridges with one cell cross section of constant depth. The result verify the compatibility of the program.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.84-90
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• 2010

This paper presents the shape optimization process for the automotive wheel bearing seal lip using the finite element method and the response surface method. First, to predict performance of the bearing seal lip, we used the non-linear finite element analysis. And then, we compared the analysis results with the test results to verify the finite element model. The objective function in optimizing process was obtained from results of the mud slurry test, which is one of many tests for evaluating performance of wheel bearing. After the mud slurry test for the four models which have the similar cross-sectional shape, we measured the wear area of the seal lip and the moisture content in grease. The objective function has been chosen by comparing the results of mud slurry test and characteristics of seal lip, such as contact force, contact area, contact pressure, and interference. Finally, within limited design parameters, we suggested the optimized shape of seal lip, which is expected to improve the wear and the sealing effect of it.