• 대한치과교정학회지
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• 제41권1호
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• pp.25-35
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• 2011

교정용 마이크로 임플란트는 나사산을 매개수단으로 한 인접골 압박으로 골내 고정력을 얻는다. 그러므로 충분한 고정력을 얻기 위해서는 나사산이 크면 유리하다. 그러나 몸체에서 차지하는 나사산의 부피비율이 과도하면 이는 코어(core) 직경을 감소시켜 파절위험성을 증대시킬 뿐 아니라, 식립 시 나사산이 골을 지나치게 압박, 인접골에 골개형 장애를 일으켜 임플란트를 이완시키는 원인이 될 수도 있다. 따라서 마이크로 임플란트의 안정성은 그 나사산 디자인이 치밀골 특성과 조화를 이루어야 한다. 본 연구에서는 $Absoanchor^{(R)}$ SH1312-7 (Dentos Inc., Daegu, Korea) 모델을 비교모델로 선택, 몸체와 나사산 사이즈의 조화를 이루기 위한 최적화 해석을 실행하였다. 나사산의 높이(h)와 피치(p)를 디자인 변수로 하여 임플란트 안정성 증대, 식립 시 골 과부하 감소, 파절강도 증대를 목표로 목적함수 SQ(Stability Quotient)를 설정, 해석함으로써 4가지의 다른 h, p 조합을 갖는 나사산을 디자인하였다. 4종의 실험모델과 비교모델에 대해 3D 유한요소법을 이용한 임플란트 식립모사 해석으로, 식립 시 예상되는 골 과부하 영역을 비교하였으며(self tapping과 self drilling의 두 식립 방식에 대해), 또한 실험모델의 실물(prototype)을 가공, 토오크 파절 시험을 실시하였다. 평가결과, 실험모델은 비교모델에 비해 식립 시 인접골 과부하 영역을 덜 발생시켰으며, 파절강도는 더 높게 관찰되었으며, 이로써 나사산 디자인 최적화에 사용된 SQ의 타당성을 확인할 수 있었다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.9-16
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• 2003

A strategy of the optimal shape design with FEA(Finite Element Analysis) for 2-D structure is proposed by comparing subproblem approximation method with first order approximation method. A cantilever beam with two different loading conditions, a concentrated load and an evenly distribute load, and truss structure with a concentrated loading condition are implemented to optimize the shape. It gives a good design strategy on the optimal truss structure as well as the optimal cantilever beam shape. It is found that the convergence is quickly finished with the iteration number below ten. Optimized shapes of cantilever beam and truss structure are shown with stress contour plot by the results of the subproblem approximation method and the first order approximation methd.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제15권4호
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• pp.383-395
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• 2014

According to the requirement of wing weight estimation and frequent adjustments during aircraft conceptual design, a wing weight estimation method considering the constraints of structural strength and stiffness is proposed to help designers make wing weight estimations rapidly and accurately. This method implements weight predictions on the basis of structure weight optimization with stiffness constraints and strength constraints, which include achievement of wing shape parametric modeling, rapid structure layout, finite element (FE) model automated generation, load calculation, structure analysis, weight optimization, and weight computed based on modeling. A software tool is developed with this wing weight estimation method. This software can realize the whole process of wing weight estimation with the method and the workload of wing weight estimation is reduced because much of the work can be completed by the software. Finally, an example is given to illustrate that this weight estimation method is effective.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권5호
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• pp.625-637
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• 2022

Axial compression capacity (P_u) is a significant yet complex parameter of concrete-filled steel tube (CFST) columns. This study offers a novel ensemble tool, adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) supervised by equilibrium optimization (EO), for accurately predicting this parameter. Moreover, grey wolf optimization (GWO) and Harris hawk optimizer (HHO) are considered as comparative supervisors. The used data is taken from earlier literature provided by finite element analysis. ANFIS is trained by several population sizes of the EO, GWO, and HHO to detect the best configurations. At a glance, the results showed the competency of such ensembles for learning and reproducing the P_u behavior. In details, respective mean absolute errors along with correlation values of 4.1809% and 0.99564, 10.5947% and 0.98006, and 4.8947% and 0.99462 obtained for the EO-ANFIS, GWO-ANFIS, and HHO-ANFIS, respectively, indicated that the proposed EO-ANFIS can analyze and predict the behavior of CFST columns with the highest accuracy. Considering both time and accuracy, the EO provides the most efficient optimization of ANFIS and can be a nice substitute for experimental approaches.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권4호
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• pp.497-503
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• 2012

본 연구의 목적은 고온, 고압 환경에서 사용되는 열교환기의 전열관에서 발생되는 열팽창에 따른 열응력, 진동과 같은 기계적 특성을 개선시키고, 전열부 체적을 최소화시키는 관점에서 실험계획법을 이용하여 구불구불한 관 형상에 대하여 형상최적화를 수행하였다. S-관 형상에 대하여 부분별 용도를 제시하였고, 형상 최적화를 위해서 형상변수 및 범위를 정한 후, 유한요소해석을 수행하여 형상변수에 따른 구조적 특성을 평가하였고, 요인배치법을 이용하여 형상변수의 주효과를 분석한 후, 반응표면법(Response surface Methodology)을 이용하여 회귀방정식을 구하고, 최적화 툴을 이용하여 최적화를 수행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.653-654
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• 2006

This paper proposes a new linear magnetic damper for absorbing shock from a crash accident involving high speed vehicles. The magnetic damper is composed of a conductive plate, a yoke and permanent magnets which are constructed to a Halbach array to improve the damping force. In order to calculate the damping force, finite element analysis(FEA) using J-Mag, a commercial FEA tool, is performed and the results are validated by the experiment. Also, the design optimization of the plate generating the eddy current causing the damping force performed to obtain the most efficient damping force. Finally, the specifications and the performance of the proposed magnetic damper are represented.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권3호
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• pp.287-309
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• 2012

Precast segmental bridge columns (PSBC) are alternatives for monolithic cast-in-situ concrete columns in bridge substructures, with fast construction speed and structural durability. The analytical tool for common use is demonstrated applicable for seismic performance prediction of PSBCs through experiment conducted earlier. Then the analytical program was used for parameter optimization of PSBC configurations under reversal cyclic loading. Shear strength by pushover analysis was compared with theoretical prediction. Moreover, seismic response of PSBC with energy dissipation (ED) bars was compared with its no ED bar counterpart under three history ground acceleration records. The investigation shows that appropriate ED bar and post-tensioned tendon arrangement is important for higher lateral bearing capacity and good ductility performance of PSBCs.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.5769-5777
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• 2015

프레스 가공에서 포밍이나 굽힘 등의 변형에 따라 판재는 가공경화를 발생하게 되며, 판재 경화와 가스 스프링 반력에 의한 캠 성형 과정에서 캠 및 판재의 변형과 미 성형이 발생하게 된다. 본 연구는 알루미늄 판재 성형 과정에서 판재경화를 고려한 응력, 변형이 주어진 판재 물성치와 캠 성형 압력에 맞게 입력 값으로 처리하였다. 그리고 유한요소 해석툴인 Hyperstudy와 Abaqus 연동으로 캠 형상을 비선형적으로 형상 최적화 해석을 수행 했다. 그 결과 판재의 변형이 제거 되면서 허용되는 최대, 최소 응력 범위와 최소 변형을 갖는 조건하에서 캠 형상을 최적화 하였다. 따라서 해석 결과를 통해 응력-변형 곡선과 응력-두께의 정규 분포도를 얻을 수 있었고, 또한 Iteration 처리로 판재 경화와 가스 스프링 반력을 고려한 다이캠 두께에 맞는 응력과 변형에 대한 최적화 형상을 얻을 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권4호
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• pp.120-127
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• 2009

Spindle units of machine tool are very important part in the manufacturing area. Recently high speed machining has become the main issue of metal cutting. To develop high speed machine tools, a lot of studies have been carried out for high speed spindle. Due to increase of the rotational speed of the spindle, there has been renewal of interest in vibration of spindle. This paper concerns the improvement of spindle design using design of experiments. To improve the design of critical speed and weight of spindle, the experiments using central composite method have been carried out. The targets are critical speed and weight of spindle. For optimization of critical speed and weight and optimization of only critical speed by operation of all area search through response optimizer, the result of analysis has improved design of each factor. Finite element analyses are performed by using the commercial codes ARMD, CATIA V5 and ANSYS workbench. From the results, it has been shown that the proposed method is effective for modification of spindle design to improve critical speed and weight.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.153-166
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• 2008

본 논문에서는 IT 기술을 이용한 터널 자동화 설계 시스템 개발에 관한 내용을 다루었다. 먼저 개발 시스템에 대한 개념 및 개발 과정과 시스템을 구성하는 각 요소기술 및 개별 모듈 개발에 관한 내용을 기술하였다. 본 시스템의 요소기술인 ANN-기반의 터널 저동 예측 기술에 대해 그 개념과 ANN 학습과정 및 검증과정을 기술하였다 ANN-기반의 터널거동 예측은 FEM 및 FDM 등 연속체 기반의 해석을 토대로 구축한 DB를 ANN을 통해 일반화 한 후 개발된 엔진을 세부모듈에 접목시켜 별도의 해석 없이 유사 단면 혹은 현장에 적용이 가능하도록 하였다. 본 논문에서는 구체적인 개발과정과 향후 적용방향에 대해 구체적인 내용을 기술하였다.