Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

Optimum Design of Greenhouse Structures Using Genetic Algorithms

유전자알고리즘에 의한 온실구조의 최적설계

  • 박춘욱 (영진전문대학 건축디자인계열) ;
  • 여백유 (영진전문대학 건축디자인계열) ;
  • 이현우 (경북대학교 농토목공학과) ;
  • 이석건 (경북대하교 농토목공학과)
  • Received : 2007.01.10
  • Accepted : 2007.03.27
  • Published : 2007.04.27
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Abstract

The greenhouse discrete optimum design program was developed using discrete optimum algorithm based on the genetic algorithm. The basic search method for the optimum design is the genetic algorithm, which is known to be very efficient for discrete optimization. In this paper, the objective function was the weight of the greenhouse structures and the constraints were the limits state design method. The design variables were galvanized steel pipes for plastic housing KSD 3760. Objective criteria were presented for the design of economic greenhouse structure and evaluation of its stability. The standardizations of greenhouse structure were used, as well as the normalization of greenhouse-related materials. Design examples were given to show the applicability of the optimum design using the discrete optimum algorithm based on the genetic algorithm of this study.

본 논문은 유전자 알고리즘을 근거한 이산최적설계 알고리즘에 의한 온실구조용 최적설계 프로그램을 개발하였다. 최적기법은 이산화 최적기법에 효과적인 유전자알고리즘을 근거로 하였다.본 연구에서 목적함수는 온실 구조물의 중량이고, 제약조건식은 한계상태설계기준에 대한 설계 제한식이다. 설계변수는 KSD 3760 농업용 아연도강관이다. 온실구조의 경제적인 구조설계나 안정성평가에 대한 기준을 제시하고자 하였다. 또한 온실구조자재의 표준화 및 규격화연구에 기여하고자 하였다. 본 연구의 유전자 알고리즘에 의한 온실구조용 이산화 최적설계 프로그램의 적용을 위해 설계 예를 들었다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 농림부

References

  1. 이현우(1991), 아치형 하우스의 풍력계수 분포에 관한 연구, 박사 학위논문, 경북대학교
  2. 이석건, 이현우(1995), 원예시설의 구조안전기준에 관한연구, 연구 보고서, 농어촌진흥공사
  3. 대한건축학회(1998), 강구조 한계상태 설계기준 및 해설, 기문당
  4. 문창훈, 한상을(1998), 트러스 구조물의 형태해석에 유전자알고리즘의 응용, 1998년도 한국전산구조공학회 봄학술 발표회논문집, pp. 101-109
  5. 박춘욱, 조인기, 강문명(2000), 유전자 알고리즘에 의한 철골 연속 보의 위상 및 이산화 최적설계, 대한건축학회 논문집, 대한건축학회, 제16권, 제8호, pp. 3-10
  6. 박춘욱(2001),개선된 유전자 알고리즘에 의한 입체트러스의 단면 및 형상 이산화 최적설계, 박사학위논문, 경북대학교
  7. 양영순, 김기화(2002),실수형 Genetic Algorithms에 의한 최적설 계, 한국전산구조공학회 논문집, 제8권, 제2호, pp. 123-132
  8. 김명선(2003), 퍼지-유전자 알고리즘에 의한 트러스의 형상 이 산 화 최적설계, 박사학위논문, 경북대학교
  9. Reinschmidt, K. F.(1971), Discrete Structural Optimization, Journal of the Structural Division, ASCE, Vol. 97, No. ST1, pp. 133-156
  10. Kavlie, D., and Moe(1971), Automated Design of Frame Structures, Journal of the Structural Division, ASCE, Vol. 97, No. ST1., pp.33-62
  11. Liebman, J. S., Khachaturian, N., and Chanaratna, V.(1981), Discrete Structural Optimization, Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 107, No. ST11., pp. 2177-2197
  12. Goldberg, D. E.(1989), Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning, Addison- Wesley Publishing Co
  13. Kirsh, U.(1990), Optimal Topology in Optimum Structural Design, Journal of the Structural Optimization, Vol. 2, pp.133-142 https://doi.org/10.1007/BF01836562
  14. Jenkins, W. M.(1991), Towards Structural Optimization via The Genetic Algorithm, Journal Of Computers & Structures, Vol. 40, No. 5, pp.1321-1327 https://doi.org/10.1016/0045-7949(91)90402-8
  15. Rajeev, S., and Krishnamoorthy, C. S.(1992), Discrete Optimization of Structures Using Genetic Algorithm, Journal of Structural Division, ASCE, Vol. 118, No. 5, pp. 1233-1250 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1992)118:5(1233)
  16. Arora, J. S., and Huang, M. W.(1996), Discrete Structural Optimization with Commercially Available Sections, Journal Of Structural Division, ASCE, Vol. 13, No. 2, pp.93-110
  17. Rajeev, S., and Krishnamoorthy, C. S.(1997), Genetic Algorithms -Based Methodologies For Design Optimization Of Trusses, Journal Of Structural Engineering, March, pp. 350-358
  18. Park, C. W. and B.Y. Youh, M.M. Kang.(2000), Sizing and Topology Optimum Design of Truss Structures Using Genetic Algorithms, Shell and Spatial Structures, Vol 2, pp. 843-850