• 한국항공우주학회지
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• 제48권12호
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• pp.953-960
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• 2020

본 논문은 회전익기용 엔진 감속기 주 기어열의 기어 웹 형상 최적화에 대해 기술하였다. 최적화 목표는 총중량, 전달 오차, 정렬 오차, 치면 하중 분포 계수 값의 최소화로 설정하였으며, 기어의 웹 두께, 웹과 축의 연결 위치, 웹과 림의 연결 위치를 설계변수로 선정하였다. 최적화 과정에서 기어의 웹, 축, 림은 3D 캐드 모델로부터 유한요소 모델로 변환되었으며, 기어 해석 프로그램 MASTA에 입력되었다. 최적화 알고리즘은 NSGA-II를 사용하였다. 최적화 결과 주 기어열의 총중량, 전달 오차, 정렬 오차, 치면 하중 분포 계수 값은 모두 감소하였으며, 최대 응력도 안전한 수준으로 나타나서 전반적으로 기어 성능이 개선되었음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권10호
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• pp.825-835
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• 2017

본 논문에서는 단일 보의 최적 설계를 활용하여 드론 플랫폼을 구축하였다. 단일 보를 끝 단 질량을 가진 외팔보로 가정하였다. 수치 최적화 이론에 기초하여, ANSYS가 얻은 유사한 결과와 비교함으로써 새로운 설계의 검증 및 최적화를 수행 하였다. 마지막으로, 이 설계는 제어 시뮬레이션에 반영되며 공진 상황을 고려한 최적의 구조 설계 요구 사항을 만족함을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권1호
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• pp.50-55
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• 2011

본 연구에서는 고고도 장기 체공 항공기 날개의 스팬과 주날개보의 형상을 설계변수로 동시에 고려하는 공력-구조 동시 설계를 수행하였다. 이 때 공기역학적 성능 최대화와 중량 최소화를 한 번에 수행하기 위해 다목적 최적화를 이용하였다. 설계 대상이 된 날개는 구조적 대변형이 발생되므로 전산유체역학과 유한요소법을 이용하여 비선형 정적 공탄성 해석을 수행하였다. 설계를 위한 해석에 요구되는 계산 비용을 감소시키기 위해 반응면을 구성하였으며 이를 위해 실험계획법이 이용되었다. 또한 본 연구에서는 대변형이 발생되지 않은 형상과 대변형이 발생한 형상의 공력 성능을 비교하여 대변형이 발생하는 경우 설계를 위해 반드시 변형이 고려되어야 함을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권10호
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• pp.1369-1376
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• 2005

In structural design, the design variables are frequently selected from certain discrete values. Various optimization algorithms have been developed fDr discrete design. It is well known that many function evaluations are needed in such optimization. Recently, sequential algorithm with orthogonal arrays (SOA), which is a search algorithm for a local minimum in a discrete space, has been developed. It considerably reduces the number of function evaluations. However, it only finds a local minimum and the final solution depends on the initial values of the design variables. A new algorithm is proposed to adopt a genetic algorithm (GA) in SOA. The GA can find a solution in a global sense. The solution from the GA is used as the initial design of SOA. A sequential usage of the GA and SOA is carried out in an iterative manner until the convergence criteria are satisfied. The performance of the algorithm is evaluated by various examples.

• 한국해양공학회지
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• 제17권6호
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• pp.53-57
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• 2003

Optimum design of most structural system requires that design variables are regarded as discrete quantities. This paper presents the use of Genetic Algorithm for determining the optimum design for truss with discrete variables. Genetic Algorithm are know as heuristic search algorithms, and are effective global search methods for discrete optimization. In this paper, Elitism and the method of conferring penalty parameters in the design variables, in order to achieve improved fitness in the reproduction process, is used in the Genetic Algorithm. A 10-Bar plane truss and a 25-Bar space truss are used for discrete optimization. These structures are designed for stress and displacement constraints, but buckling is not considered. In particular, we obtain continuous solution using Genetic Algorithms for a 10-bar truss, compared with other results. The effectiveness of Genetic Algorithms for global optimization is demonstrated through two truss examples.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.52-60
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• 2008

Staggered dimples printed on opposite walls of an internal cooling channel are formulated numerically and optimized to enhance heat transfer performance. Nusselt number and friction factor based objectives are considered and a weighted average surrogate model is used to approximate the data generated by numerical simulation. The dimpled channel shape is defined by three geometric design variables, and the design point within design space are selected using Latin hypercube sampling. A weighted-sum method for multi-objective optimization is applied to integrate multiple objectives into a single objective. By the optimization, the objective function value is improved largely and heat transfer rate is increase much higher than pressure loss increase due to shape deformation. Channel with vertically non-symmetric optimum dimples is tested and found that the best appears if dimples on opposite wall are displaced by one quarter of dimple spacing.

• Advances in Computational Design
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• 제2권3호
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• pp.195-210
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• 2017

Simultaneous optimization of trusses which concurrently takes into account design variables related to the size, shape and topology of the structure is recognized as highly complex optimization problems. In this class of optimization problems, it is possible to encounter several unstable mechanisms throughout the solution process. However, to obtain a feasible solution, these unstable mechanisms somehow should be rejected from the set of candidate solutions. This study proposes triangular unit based method (TUBM) instead of ground structure method, which is conventionally used in the topology optimization, to decrease the complexity of search space of simultaneous optimization of the planar truss structures. TUBM considers stability of the triangular units for 2 dimensional truss systems. In addition, integrated particle swarm optimizer (iPSO) strengthened with robust technique so called improved fly-back mechanism is employed as the optimizer tool to obtain the solution for these class of problems. The results obtained in this study show the applicability and efficiency of the TUBM combined with iPSO for the simultaneous optimization of planar truss structures.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권7호
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• pp.28-34
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• 2006

일반적인 엔지니어링 문제에 대한 최적화는 최적의 설계변수를 구하는 문제이다. 이는 설계변수의 총합을 얼마로 하며, 총합을 설계변수들이 어떠한 비율로 차지하는 것이 최적인가를 판단하는 문제가 된다. 즉, 혼합물 총량법의 개념에 맞추어 문제를 재구성할 수 있다. 혼합물 총량법의 목적은 각 성분의 혼합비율과 혼합물의 총량을 동시에 고려하여 반응면을 구하는 것이다. 항공기 동체 최적화 문제에 혼합물 총량법과 유전자 알고리즘을 적용하였다. 이번 연구를 통해서 항공기 구조물 최적화 문제에 대한 혼합물 총량법의 유용성을 확인하였다. 또한 본 연구에서 제시된 혼합물 총량법은 D-optimal에서는 불가능한 설계변수 12개 이상의 최적화 문제에도 적용이 가능하다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권8호
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• pp.108-117
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• 2005

In modern industrial society, many kinds of valves have been used to control fluid flow. For the optimization of a ball valve, a quarter of spherical ball was modeled and evaluated. However, there is a difficulty in the application of the optimization technique because of the complexity of the fluid and the restriction of analysis. Therefore, in this study, it is performed to evaluate the stability of an initial model using FEM(Finite Element Method) and CFD. In addition, a shape optimization design of the valve is accomplished using an orthogonal arrangement and characteristic functions. From the result, a new design method is represented that could overcome the time and space restriction in structural design, such as the divided ball valve with less experiment.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권1호
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• pp.106-116
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• 2012

Optimal transfer trajectories based on the planar circular restricted three body problem are designed by using mixed impulsive and continuous thrust. Continuous and dynamic trajectory optimization is reformulated in the form of discrete optimization problem. This is done by the method of direct transcription and collocation. It is then solved by using nonlinear programming software. Two very different transfer trajectories can be obtained by the different combinations of the design parameters. Furthermore, it was found out that all designed trajectories permit a ballistic capture by the Moon's gravity. Finally, the required thrust profiles are presented and they are analyzed in detail.