• 제목/요약/키워드: 구조강건성

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기계 구조의 강건 설계를 위한 최적화 기법의 개발 (Development of an Optimization Technique for Robust Design of Mechanical Structures)

  • 정도현;이병채
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권1호
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    • pp.215-224
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    • 2000
  • In order to reduce the variation effects of uncertainties in the engineering environments, new robust optimization method, which considers the uncertainties in design process, is proposed. Both design variables and system parameters are considered as random variables about their nominal values. To ensure the robustness of performance function, a new objective is set to minimize the variance of that function. Constraint variations are handled by introducing probability constraints. Probability constraints are solved by the advanced first order second moment (AFOSM) method based on the reliability theory. The proposed robust optimization method has an advantage that the second derivatives of the constraints are not required. The suggested method is examined by solving three examples and the results are compared with those for deterministic case and those available in literature.

에너지 기반 근사해석을 이용한 철골모멘트골조의 연쇄붕괴 민감도 평가방법 (Evaluation Concept of Progressive Collapse Sensitivity of Steel Moment Frame using Energy-based Approximate Analysis)

  • 노삼영;박기환;이상윤
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.108-116
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    • 2017
  • 본 연구는 연쇄붕괴 저항성능 평가 시 기둥의 순간적인 제거에 따른 동적효과가 반영된 에너지 기반 근사해석의 적용성을 확인하기 위해 내진 설계된 철골모멘트골조의 예제구조물을 대상으로 분석하였으며, 이를 통해 구조 강건성을 산정하여 연쇄붕괴에 대한 민감도를 평가할 수 있는 방법을 제시하였다. 예제구조물에 대한 적용을 통해 비선형 정적해석 결과를 이용한 에너지 기반 근사해석과 직접동적해석에 대한 결과가 잘 일치하는 것을 검증하였으며, 다른 구조시스템을 가지는 건물의 연쇄붕괴에 대한 구조적 내력성능을 비교하기 위한 수단으로 구조물의 민감도를 평가하였다. 이는 비정상하중에 대하여 구조물이 연쇄붕괴에 저항할 수 있는 최대보유 잔류내력 성능인 구조 강건성을 이용하였고, 본 연구에서 제시한 방법을 통해 연쇄붕괴 해석 및 설계에 편리하게 활용될 수 있음을 확인하였다.

이동 에드-혹 네트워크에서 조합 가중치 클러스터링 알고리즘에 의한 클러스터 그룹 멀티캐스트 (Cluster Group Multicast by Weighted Clustering Algorithm in Mobile Ad-hoc Networks)

  • 박양재;이정현
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제41권3호
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    • pp.37-45
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    • 2004
  • 본 논문에서는 이동 에드-혹 네트워크에서 조합가중치 클러스터링 알고리즘을 적용하여 강건하고 신뢰성 있는 클러스터 기반의 그룹 멀티캐스트 방식을 제안한다. 에드-혹 네트워크는 고정된 통신 하부 구조의 도움 없이 이동 단말기로만 구성된 무선 네트워크이다. 제한된 대역폭과 높은 이동성으로 인하여 에드-혹 네트워크에서의 라우팅 프로토콜은 강건하고, 간단하면서 에너지 소비를 최소화하여야 한다. WCGM(Weighted Cluster Group Multicast)방식은 조합 가중치 다중 클러스터 기반 구조를 이용하고 기존의 FGMP(Forwarding Group Multicast Protocol)방식의 장점인 제한적인 플러딩에 의한 데이터 전달방식은 유지하면서 클러스터 헤드 선출 시 조합가중치를 적용한다. 이것은 안정적이며 강건한 데이터 전달 구조를 가지기 때문에 데이터 전달 구조를 유지하기 위한 오버헤드(Overhead)와 데이터 전달을 위한 오버헤드를 모두 줄이는 효과를 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

무선 Ad-hoc 네트워크 환경에서 강건한 신장 트리를 유지하는 기법 (Maintaining Robust Spanning Tree in Wireless Ad-hoc Network Environments)

  • 강용혁;엄영익
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권10C호
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    • pp.902-911
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    • 2002
  • 무선 ad-hoc 네트워크는 어떠한 하부 구조와 중앙 관리의 도움 없이 임시 네트워크를 구성하는 무선 이동 호스트들의 집합이다. 무선 ad-hoc 네트워크는 빠르게 배치가능하고 변화에 탄력이 있어야 하는 네트워크 환경에 아주 유용하게 이용된다. 이러한 환경에서 분산 응용을 수행하기 위해서는 어느 정도 오류를 감내할 수 있는 강건한 구조가 요구되며, 또한 응용을 수행하는 데 사용되는 자원의 효율성도 요구된다. 본 논문에서는 무선 ad-hoc 네트워크 환경에서 강건하고 효율적으로 분산 응용이 수행될 수 있도록 강건한 신장 트리를 구성하고 유지하는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 네트워크 위상의 변화에 영향을 적게 받는 강건한 신장 트리를 구성하기 위해 각 노드들간의 경로 정보를 이용하여 가장 결합도가 높은 경로를 우선적으로 선택하는 방식을 사용한다. 또한, 신장 트리를 효율적으로 유지하기 위해 네트워크 위상의 변화로 인해 신장 트리의 일부분의 붕괴되었을 때 처음부터 재구성하는 장식보다는 기존 신장 트리 정보를 이용하는 방식을 사용한다.

랜덤 불리언 네트워크 모델을 이용한 되먹임 루프가 네트워크 강건성에 미치는 영향 (The Effects of Feedback Loops on the Network Robustness by using a Random Boolean Network Model)

  • 권영근
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제37권3호
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    • pp.138-146
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    • 2010
  • 생체네트워크는 여러 종류의 환경 변화에 매우 강건하다고 알려져 있지만 그 메커니즘은 아직 밝혀지지 않고 있다. 본 논문에서는 랜덤 네트워크에 비해 생체네트워크에 되먹임 루프가 매우 많이 존재한다는 구조적 특징을 발견하고 그것이 네트워크의 강건성에 어떤 영향을 미치는지를 살펴보았다. 이를 위해 불리언 네트워크 모델을 이용하여 네트워크 강건성을 적절하게 측정하는 방법을 정의하고 많은 불리언 네트워크에 대해서 시뮬레이션하였다. 그 결과, 불리언 네트워크에서 되먹임 루프의 개수가 증가하면 고정점 끌개의 개수는 거의 변화가 없지만 유한순환 끌개의 개수는 크게 줄어든다는 사실을 밝혔다. 또한, 되먹임 루프의 개수가 증가함에 따라 고정점 끌개로 수렴하는 거대한 끌개 영역이 생성됨을 보였다. 이러한 사실들은 매우 많은 수의 되먹임 루프가 네트워크의 강건성을 높이는 데 중요한 요인임을 설명한다.

제한조건 반응표면모델에 의한 자동차 시트의 강건최적설계 (Robust Optimization of Automotive Seat by Using Constraint Response Surface Model)

  • 이태희;이광기;구자겸;이광순
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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    • pp.168-173
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    • 2000
  • Design of experiments is utilized for exploring the design space and for building response surface models in order to facilitate the effective solution of multi-objective optimization problems. Response surface models provide an efficient means to rapidly model the trade-off among many conflicting goals. In robust design, it is important not only to achieve robust design objectives but also to maintain the robustness of design feasibility under the effects of variations, called uncertainties. However, the evaluation of feasibility robustness often needs a computationally intensive process. To reduce the computational burden associated with the probabilistic feasibility evaluation, the first-order Taylor series expansions are used to derive individual mean and variance of constraints. For robust design applications, these constraint response surface models are used efficiently and effectively to calculate variances of constraints due to uncertainties. Robust optimization of automotive seat is used to illustrate the approach.

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대규모 무선 센서 네트워크를 위한 확장성과 강건성이 있는 데이터 전송 방안 (Scalable and Robust Data Dissemination Scheme for Large-Scale Wireless Sensor Networks)

  • 박수창;이의신;박호성;이정철;오승민;정주현;김상하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권12B호
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    • pp.1359-1370
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크에서 데이터 전송은 데이터 중심 라우팅에 기반하여 이루어지기 때문에 공표/신청 통신 패러다임과 부합한다. 공표/신청 패러다임은 공간 분리성, 시간 분리성, 동기화 분리성이라는 세가지 분리 특성을 통해 대규모 애플리케이션 환경을 위한 확장성과 강건성을 제공할 수 있다. 그러나 현존하는 무선 센서 네트워크의 데이터 전송 방안들은 이 분리성들을 완전히 만족하지 못한다. 따라서, 우리는 세가지 분리성을 온전히 만족하기 위한 새로운 데이터 전송 방안인 ARBITER를 제시한다. ARBITER는 독립 네트워크 구조체를 구성하여, 공표자와 신청자 간의 정보 교환이 구조체를 통해 간접적이고 비동기적으로 이루어지도록 한다. ARBITER는 또한 공표자와 신청자가 서로 다른 시기에 연결을 시도하더라도 이를 지원할 수 있도록 구조체가 데이터와 쿼리를 저장하고 서로간의 매핑을 관리한다. 시뮬레이션 결과는 ARBITER가 확장성, 네트워크 강건성, 데이터 신뢰성, 이동성 지원, 그리고 에너지 효율성에서 더 나은 성능을 보인다는 것을 입증한다.

초경량 항공기 프레임 동체의 구조 설계 및 내충격 해석 (Structural Design and Crashworthiness Analysis of Fuselage Frame for Ultralight Aircraft)

  • 이희성;이주호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.61-69
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    • 2024
  • 최근 항공레저스포츠 분야에 대한 관심이 증가하면서 초경량 항공기의 수요가 증가하고, 이에 대응하여 항공기의 강건한 구조설계의 필요성이 대두되었다. 이를 위해 본 연구에서는 초경량 항공기 프레임 동체의 정적 구조해석과 자유낙하 해석을 진행하였다. 항공기 운용 과정에서 작용하는 하중 조건 및 수직 방향 충돌 조건에 대한 강건 설계와 내추락성을 최대 응력과 안전율을 통해 평가하였다. 이를 위해 유한요소법에 기반한 소프트웨어인 ANSYS Workbench를 사용하였으며, 해석 결과인 응력분포와 변형률을 분석하여 설계한 프레임 동체의 안전성을 점검하였다. 또한, 수직 방향 낙하 충돌 시 발생하는 프레임 동체의 과도한 변형 및 파손 위치를 예측하였다.

피해파급에 대한 고찰을 통한 전력 및 상수도 네트워크의 강건성 예측 (Robustness Estimation for Power and Water Supply Network : in the Context of Failure Propagation)

  • 이슬비;박문서;이현수
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.33-42
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    • 2018
  • 손상된 라이프라인 시스템의 공공서비스 제공 지연 예측은 지진 대응 체계 마련의 첫 단계이다. 그러나 라이프라인 시스템의 서비스제공가능도는 개별 구조물의 물리적 손상뿐만 아니라 인접한 구조물들로부터의 피해파급에 의해 변동될 수 있다. 이에 본 연구는 라이프라인 시스템의 기능 저하를 유발하는 공통원인피해와 연쇄피해의 발생 확률을 추론하기 위해 베이지안 모형을 작성하고 피해의 인과관계를 고려하여 최종 수요자 중심의 네트워크 강건성을 평가하는 방안을 제시하였다. 또한 완화대책에 따른 네트워크 강건성을 분석하기 위해 국내 대구경북지역의 전력 및 상수도 시스템을 대상으로 지진 규모에 따른 공공서비스의 공급 지연 확률을 예측하였다. 그 결과 사례 지역의 경우 안정적인 전력과 상수 수급을 위해 라이프라인 네트워크를 구성하는 노드들 간 피해파급을 저감하는 것이 효과적임을 확인하였다. 본 연구는 지진 피해 진단의 다양한 불확실성 간 인과관계를 도식화하였다는 데에 의의가 있으며, 지속 가능한 공공서비스 확보를 위한 지역단위 대책 수립을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

에드-혹 네트워크에서 신뢰성 있는 클러스터 기반 그룹 멀티캐스트 방식에 관한 연구 (A Study on a Robust Clustered Group Multicast in Ad-hoc Networks)

  • 박양재;이정현
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제10C권2호
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    • pp.163-170
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    • 2003
  • 본 논문에서는 에드-혹 네트워크에서 조합가중치 클러스터링 알고리즘을 적용하여 강건하고 신뢰성 있는 클러스터 기반의 그룹 멀티캐스트 방식을 제안한다. 에드-혹 네트워크는 고정된 통신 하부 구조의 도움 없이 이동 단말기로만 구성된 무선 네트워크이다. 제한된 대역폭과 높은 이동성으로 인하여 에드-혹 네트워크에서의 라우팅 프로토콜은 강건하고, 간단하면서 에너지 소비를 최소화하여야 한다. WCGM(Weighted Cluster Group Multicast)방식은 조합 가중치 다중 클러스터 기반 구조를 이용하고 기존의 FGMP(forwarding Group Multicast Protocol)방식의 장점인 제한적인 플러딩에 의한 데이터 전달방식은 유지하면서 클러스터 헤드 선출시 조합가중치를 적용한다. 이것은 안정적이며 강건한 데이터 전달 구조를 가지기 때문에 데이터 전달 구조를 유지하기 위한 오버헤드(Overhead)와 데이터 전달을 위한 오버헤드를 모두 줄이는 효과가 있었다.