In this paper, we suggest reliability as a metric to evaluate the robustness of a design for the optimal design of electromagnetic devices, with respect to constraints under the uncertainties in design variables. For fast numerical efficiency, we applied the sensitivity-assisted Monte Carlo simulation (S-MCS) method to perform reliability calculation. Furthermore, we incorporated the S-MCS with single-objective and multi-objective particle swarm optimization algorithms to achieve reliability-based optimal designs, undertaking probabilistic constraint and multi-objective optimization approaches, respectively. We validated the performance of the developed optimization algorithms through application to the optimal design of a superconducting magnetic energy storage system.
An injection mold cooling circuit for an automotive front bumper was optimally designed in order to simultaneously minimize the average of the standard deviations of the temperature and the difference in mean temperatures of the upper and lower molds for uniform cooling. The temperature distribution for a specified design was evaluated by Moldflow Insight 2010, a commercial injection molding analysis tool. For efficient design, PIAnO (Process Integration, Automation and Optimization), a commercial PIDO tool, was used to integrate and automate injection molding analysis procedure. The weighted-sum method was used to handle the multi-objective optimization problem and PQRSM, a function-based sequential approximate optimizer equipped in PIAnO, to handle numerically noisy responses with respect to the variation of design variables. The optimal average of the standard deviations and difference in mean temperatures were found to be reduced by 9.2% and 56.52%, respectively, compared to the initial ones.
The design cycle associated with large engineering systems requires an initial decomposition of the complex system into design processes which are coupled through the transference of output data. Some of these design processes may be grouped into iterative subcycles. In analyzing or optimizing such a coupled system, it is essential to determine the best order of the processes within these subcycles to reduce design cycle time and cost. This is accomplished by decomposing large multidisciplinary problems into several sub design structure matrices (DSMs) and processing them in parallel This paper proposes a new method for parallel decomposition of multidisciplinary problems to improve design efficiency by using the multi-objective genetic algorithm and two sample test cases are presented to show the effect of the suggested decomposition method.
The automobile suspension system is composed of parts that affect performances of a vehicle such as ride quality, handling characteristics, straight performance and steering effort, etc. Moreover, by using the finite element analysis the cost for the initial design step can be decreased. In the design of a suspension system, usually system vibration and structural rigidity must be considered simultaneously to satisfy dynamic and static requirements simultaneously. In this paper, we consider the weight reduction and the increase of the first eigen-frequency of a suspension part, the upper control arm, especially using topology optimization and size optimization. Firstly, we obtain the initial design to maximize the first eigen-frequency using topology optimization. Then, we apply the multi-objective parameter optimization method to satisfy both the weight reduction and the increase of the first eigen-frequency. The design variables are varying during the optimization process for the multi-objective. Therefore, we can obtain the deterministic values of the design variables not only to satisfy the terms of variation limits but also to optimize the two design objectives at the same time. Finally, we have executed reliability based optimal design on the upper control arm using the Monte-Carlo method with importance sampling method for the optimal design result with 98% reliability.
The current automotive is seeking the improvement of performance, the prevention of environmental pollution and the saving of energy resources according to miniaturization and lightweight of the components. And the variance analysis on the basis of structure analysis and DOE is applied to the lower control am. We have proposed a statistical design model to evaluate the effect of structural modification by performing the practical multi-objective optimization considering weight, stress and fatigue lift. The lower control arm is performed the fatigue analysis using the load history of real road test. The design model is determined using the optimization of acquired load history with the fatigue characteristic. The characteristic function is made use of the optimization according to fatigue characteristics to consider constrained function in the optimization of DOE. The structure optimization of a lower control arm according to fatigue characteristics is performed. And the optimized design variable is D=47 m, T=36mm, W=12 mm. In the real engineering problem of considering many objective functions, the multi-objective optimization process using the mathematical programming and the characteristic function is derived an useful design solution.
The fabric braided braking hose that delivers the driver's braking force to brake cylinder undergoes the large deformation cyclic motion according to the steering and bump/rebound motions of vehicle. The cyclic large deformation of braking hose may give rise to two critical problems: the interference with other adjacent vehicle parts and the micro cracking stemming from the fatigue damage accumulation. Hence, both the hose deformation and the fatigue damage become the critical issue in the design of braking hose. In this context, this paper introduces a multi-objective optimization method for minimizing the both quantities. The total length of hose and the helix angles of fabric braided composite layers are chosen for the design variables, and the maximum hose deformation and the critical fatigue life cycle are defined by the individual single objective functions. The trade-off between two single objective functions is made by introducing the weighting factors. The proposed optimization method is validated and the improvement of initial hose design is examined through the benchmark simulation. Furthermore, the dependence of optimum solutions on the weighting factors is also investigated.
In recent engineering, the designer has become more and more dependent on the computer simulations such as FEM (Finite Element Method) and BEM (Boundary Element Method). In order to optimize such implicit models more efficiently and reliably, the meta-modeling technique has been developed for solving such a complex problems combined with the DACE (Design and Analysis of Computer Experiments). It is widely used for exploring the engineer's design space and for building meta-models in order to facilitate an effective solution of multi-objective and multi-disciplinary optimization problems. Optimization of a train suspension is performed according to the minimization of forty-six responses that represent ten ride comforts, twelve derailment quotients, twelve unloading ratios, and twelve stabilities by using the Kriging meta-model of a train suspension. After each Kriging meta-model is constructed, multi-objective optimal solutions are achieved by using a nonlinear programming method called SQP (Sequential Quadratic Programming).
이 논문에서는 구조물의 내진성능 향상을 위한 방법으로서 구조부재 및 수동형 감쇠기의 통합최적설계기법을 제시한다. 이는 구조부재 및 감쇠기의 최적배치를 다루는 최적화기법이다. 통합시스템의 최적설계를 위하여 다목적최적화기법을 도입하고, 이를 보다 효율적으로 다루기 위하여 목표신뢰성 제한조건을 갖는 다목적최적화문제로 재구성하였다. 수치해석 예제를 통하여 다양한Pareto 최적해를 제시하였으며, 이들이 기존 설계방법에 상응하는 순차적 설계방법 및 가중합방법에 따른 단일목적함수 최적화방법을 포괄함을 검증하였다. 여러 Pareto 최적해로부터 강성 및 감쇠장치의 사용량을 달리하는 3가지 대표설계안을 선택하고 이들의 내진성능을 다양한 지진하중에 대하여 비교 분석하였다. 이로부터 제시하는 방법이 구조물의 내진성능 향상을 위한 설계방법으로서 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
The Control Rod Drive Mechanism (CRDM) is an essential part of the reactor, which realizes the start-stop and power adjustment of the reactor by lifting and lowering the control rod assembly. As a moving part in CRDM, the latch directly contacts with the control rod assembly, and the life of latch is closely related to the service life of the reactor. In this paper, the relationship between the life of the latch and the step stress, friction stress, and impact stress in the process of movement is analyzed, and the optimization methodology and process of latch life based on the approximate model are proposed. The design variables that affect the life of the latch are studied through the experimental design, and the optimization objective of design variables based on the latch life is established. Based on this, an approximate model of the life of the latch is built, and the multi-objective optimization of the life of the latch is optimized through the NSGA-II algorithm.
Rahman, Mohammad S.;Islam, Mohammad S.;Do, Jeongyun;Kim, Dookie
Structural Engineering and Mechanics
/
제63권3호
/
pp.303-315
/
2017
This paper presents a review on getting a Weighted Multi-Objective Optimization (WMO) of Tuned Mass Damper (TMD) parameters based on Response Surface Methodology (RSM) coupled central composite design and Weighted Desirability Function (WDF) to attenuate the earthquake vibration of a jacket supported Offshore Wind Turbine (OWT). To optimize the parameters (stiffness and damping coefficient) of damper, the frequency ratio and damping ratio were considered as a design variable and the top displacement and frequency response were considered as objective functions. The optimization has been carried out under only El Centro earthquake results and after obtained the optimal parameters, more two earthquakes (California and Northridge) has been performed to investigate the performance of optimal damper. The obtained results also compared with the different conventional TMD's designed by Den Hartog's, Sadek et al.'s and Warburton's method. From the results, it was found that the optimal TMD based on RSM shows better response than the conventional damper. It is concluded that the proposed response model offers an efficient approach regarding the TMD optimization.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.