• Title/Summary/Keyword: 구조물동적설계

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유전 알고리즘 기반 다단계 최적설계 방법을 이용한 웨이퍼 단면 연삭기 구조물의 최적설계

  • 박현만;최영휴;김동석;하상백;이상직
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.321-321
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    • 2004
  • 본 연구에서는 웨이퍼 단면 연삭기 구조물의 경량화 고강성화 최적설계를 위하여 가변벌점함수 유전 알고리즘을 이용한 다단계 최적설계 방법을 적용하였다. 구조강성 최대화와 중량 최소화라는 상반된 성질의 목적함수를 최적화하기 위하여 강성의 역수 개념인 컴플라이언스(compliance)를 도입하여 목적함수론 최소화시키는 문제로 만들었으며, 가증방법(weighted method)을 이용하여 다목적 함수를 단일 목적함수로 변환시켰다. 부재 단면형상 최적화 단계와 정적설계 최적화 단계, 및 동적 설계 최적화 단계를 순차적으로 수행하는 다단계 최적설계를 방법을 연삭기 구조물의 최적설계에 적용하였다.(중략)

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Structural Optimization Using Equivalent Static Loads and Substructure Synthesis Method (등가정하중법과 부분구조합성법을 이용한 구조최적설계)

  • Choi, Wook Han;Na, Yoo Sang;Park, Gyung-Jin
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.8
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    • pp.823-830
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    • 2015
  • Structural optimization pursues improved performance of structures. Nowadays, structural optimization is applied to the design of huge and complex structures such as an airplane. As the number of the finite elements is increased, the analysis solution becomes more accurate. However, the design cost using the finite element model is significantly increased. The component mode synthesis method that is using the substructure synthesis method is frequently employed in order to keep the accuracy and reduce the cost. A new design method for structural optimization is proposed to reduce the design cost and to consider the dynamic effect of the structure. The proposed method reduces the design cost by applying the equivalent static loads on the design domain. An example of linear dynamic response optimization is solved and the efficiency of the proposed method is demonstrated.

Verification Of Lateral Stiffness Evaluation of Tall Building With Flat Plate System (계측을 통한 초고층 무량판 구조물의 횡강성 산정식의 유효성 검증)

  • Park, Je-Woo;Kim, Hong-Jin;Lee, Jee-Hoon;Jang, Young-Ju;Jo, Ji-Seong;Kim, Hyun-Bae
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.331-334
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    • 2009
  • 본 논문에서는 계측을 통한 초고층 무량판 구조물의 횡강성 산정식의 유효성을 검정하였다. 초고층 건축물의 풍진동은 건축물의 사용성 평가에 중요한 구조설계요인 중 하나이다. 신뢰성 있는 풍하중 및 풍진동을 얻기위해서는 정확한 고유주기의 예측이 중요하며 고유주기 예측에 오차가 있을 경우 하중을 지나치게 과대평가하게 되는 문제를 유발하게 된다. 본 논문에서는 최근들어 국내에서 본격적으로 증가하고 있는 초고층 무량판 구조시스템의 건축물에 대한 해석 모델링과 실측을 통하여 추정된 무량판 초고층 건물의 동적특성을 바탕으로 구조해석과 동적거동의 계측을 통하여 내풍설계를 위한 횡강성 및 주기를 산정하는 연구를 수행하였다.

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A Study on the Structural Dynamic Design of TFT-LCD FAB using Frequency Response Function (주파수 전달함수를 이용한 차세대 TFT-LCD FAB 구조물의 동적설계)

  • Park, Hae-Dong;Kim, Kang-Boo;Lee, Hong-Ki;Chun, Chong-Keun
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.184-187
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    • 2004
  • TFT LCD 생산 공정에 사용되는 정밀측정/검사/생산장비가 위치하는 바닥의 진동문제는 크게 장비자체의 가동에 의한 것과 장비외부의 가진원에 의해서 정밀장비의 바닥에 진동이 발생하게 된다. 이러한 진동문제는 건물을 설계 시공하는 건축자의 입장에서는 장비 가동전 건물 인수시 진동문제에 관심이 있으나 장비를 운영하는 사용자의 입장에서는 장비 가동전의 진동문제와 더불어 장비 가동시 장비내부의 진동원에 대해서도 진동대책을 요구하게 된다. 따라서 양자의 진동문제 해결을 위해서는 정밀장비 주변의 진동원에 대한 동하중 설계자료와 함께 장비 가동시 바닥에 진동을 발생시키는 진동원인 장비에 대해서 동하중을 파악하여야 한다. 장비기초의 단위하중에 대한 진동응답을 표현하는 주파수 전달함수는 이러한 동하중과 바닥의 진동허용규제치를 동시에 표현하는 요소로 기존의 정밀장비가 요구하는 장비바닥의 진동허용규제치와 함께 동하중을 유발하는 장비기초에서는 반드시 구조물의 동강성 허용규제치를 이용한 구조물의 동적설계가 요구된다.

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Analysis on Phase Relation between Inertia Force and Dynamic Earth Pressure of Caisson by Numerical Analysis (수치해석을 이용한 우물통 기초의 관성력과 동적토압의 위상관계 분석)

  • Kim, Sung-Ryul;Jang, Hak-Sung
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.12 no.2
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    • pp.23-31
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    • 2008
  • Dynamic earth pressure acting on geotechnical structures can be driving force or resisting force for the displacement of the structure according to the phase relation between the dynamic earth pressure and inertia force of structures. In this research, the evaluation procedure of the phase relation between the dynamic earth pressure and the inertia force was proposed. According to the procedure, numerical analyses on caisson foundation of bridges were performed and the phase relation was analyzed. The analysis results showed that the dynamic earth pressure becomes the driving force, which increases the displacement of the structure, if the displacement amplitude of ground is larger than that of structure due to the low stiffness of the ground, and the dynamic earth pressure becomes the resisting force against the displacement of the structure if the displacement amplitude of ground is smaller than that of structure due to the high stiffness of the ground.

Structural Effect Evaluation of an Apartment Building Due to the Water Tank under Earthquake Load (지진발생시 아파트 옥탑층 물탱크의 구조적 영향평가)

  • 정은호
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.3 no.1
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    • pp.29-40
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    • 1999
  • High-rise building for dwelling has many factors to be considered in structural aspects. In particular, the higher the building, the bigger the lateral loads such as wind and earthquake due to its dynamic characteristics. Unlike the wind load, the earthquake load, even if the shape of the structures are similar, depends on structural characteristics and it is difficult to predict. For an apartment building, the water tank in the penthouse, due to its heavy weight, changes the behavior of a building when the earthquake occurs. The purpose of this study is to determine how the water tank affects the behavior of an apartment building when earthquake occurs. Dynamic analysis was accomplished on two cases - 1) water tank is considered 2) water tank is not considered - to understand how it affects the behavior of a high-rise apartment building. Structural design was accomplished to understand how the water tank and the peak acceleration affects each structural member. The effect of the water tank on the response of structure was large. Elsewhere the water tank has no effect on the design of a strutural member. However some structural members were affected when the peak acceleration of an earthquake is 0.4g.

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건축물의 내진설계를 위한 구조동력학-제 1부:단자유도 구조물의 지진해석과 응답스펙트럼

  • Lee, Dong-Geun
    • 건축구조
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    • v.13 no.1
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    • pp.46-58
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    • 2006
  • 구조동력학 이론에 기초하여 내진설계 기술이 개발되었다. 그러므로 건축물의 내진설계를 근본적으로 이해하기 위해서는 구조동력학의 여러 가지 이론들을 먼저 알고 이들이 내진설계에 어떻게 적용이 되는지를 알아야 한다. 이 글은 구조기술자 여러분이 건축물의 내진설계를 이해하는데 도움이 될 수 있도록 하기 위하여 다음과 같이 3부로연재될예정이다. 제1부: 응답스펙트럼과구조물의동적해석 제2부: 등가정적해석법과반응수정계수의배경 제3부: 능력스펙트럼법에의한비탄성해석 제1부에서는 단자유도 구조물의 지진해석을 통하여 응답스펙트럼을 작성하는 원리와 이를 이용하여 간편하게 지진해석을 수행하는 방법을 소개하고 응답스펙트럼에 근거하여 설계응답스펙트럼을 작성하는 방법과 다자유도 구조물의 지진응답을 알아내기 위한 응답 스펙트럼 해석법에 관하여 소개한다. 제2부에서는 구조동력학 이론에 근거하여 등가정적해석법이 유도된 근거와 반응수정계수를 사용하게 되는 배경을 소개하여 구조기술자들이내진설계에좀더확실한이해를할수있도록할것이다. 마지막으로 제3부에서는 비탄성해석을 좀 더 쉽게 하기 위하여 사용되는 능력스펙트럼법의 배경과 이를 이용하여 건축물의 성능점을 찾는 방법과 구조물의 비탄성 지진응답을 평가하는 방법에 대하여 소개함으로써 성능에 기초한 내진설계를 위한 기초 이론을 확실히 이해할수있도록할것이다. 구조동력학에 관한 내용을 여기에 상세히 소개하자면 엄청난 분량이 될 것이므로 여기서는 이 글을 읽는 구조기술자들이 구조동력학에 관한 기초적인 내용을 이해하고 있는 것으로 가정하기로 한다. 그러므로 구조동력학에 대한 기초적 이론을 확실히 이해하고 있지 못한분들은이글을읽기전에먼저구조동력학에관한알기쉬운서적을 먼저 읽도록 추천한다.

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An Study on the Measurement of Natural Period of Apartment for Seismic Design (내진설계를 위한 공동주택의 고유주기 측정에 관한 연구)

  • Kim, Dongbaek;Lee, Byeonghoon;Lee, Kwangjae;Lee, Induk
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.11 no.4
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    • pp.487-492
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    • 2015
  • Recently, apartment designs are tend to be changed from the standard pattern by many causes and the beam-column structures are getting popular instead of wall structure system. Therefore, for the effective use of planed space the heights of apartment are tend to be higher and higher. According to Korea Building Code, earthquake resistance designs or seismic design for those high rise apartments must be more attentive and accurate, especially, dynamic periods of structures must be exactly measured, because those are very important for equivalent static analysis. The important subject of this study is to investigate the safety factors and seismic performance for natural period of high rise buildings by comparing the natural periods getting from ambient vibration method with those of Korea Building Code.

Nonlinea Perturbation Method for Dynamic Structural Redesign (동적(動的) 구조(構造) 재설계(再說計)를 위한 비선형(非線形) 섭동법(攝動法))

  • Kyu-Nam,Cho
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.26 no.1
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    • pp.39-45
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    • 1989
  • Many mechanical systems including ships and/or offshore structures have poor dynamic response characteristics such as undesirable natural frequencies and undesirable mode shapes. It is mandatory to redesign the structure. In this paper a procedure for the dynamic redesign of an undamped structural system is presented. The method which uses a penalty function with a penalty term containing error in equilibrium for a given vibration mode may have a shortcoming. This method includes unconstrained eigenvector degrees of freedom as unknowns. In the work developed here, only constrained mode shape changes are used in the solution procedure, resulting in a reduction of the unnecessary calculations. Among the set of equations which characterizes the redesign of the structural systems, the under constrained problem is discussed here and formulated as an optimization problem, with an optimal criterion such as minimum change or minimum structural weight of the system. Four simple numerical applications illustrate the efficiency of the method. The method can be applied to the vibration problems of ships and/or offshore structures with an implementation of the commercial FE codes.

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Effects of Cable Rupture on Dynamic Responses of a Concrete Cable-stayed Bridge (케이블 파단이 콘크리트사장교 동적거동에 미치는 영향)

  • Kim, Yu Hee;Go, Hyeong Gyu;Kim, Jae Cheon;Shin, Soobong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.16 no.3
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    • pp.84-91
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    • 2012
  • This paper aims to investigate the effects of cable rupture on the dynamic responses of concrete cable-stayed bridges in comparison with those of steel composite ones. It examines an adequate analysis method for simulating cable rupture using a time history function and evaluates the design guidelines for dynamic amplification factor (DAF). The computed DAFs from a concrete cable-stayed bridge are compared with those from a steel composite one based on the design guideline. As a conclusion, the current design guidelines for DAF may be reliable in overall but show some unstable cases despite satisfying the design guidelines, especially for concrete cable-stayed bridges.