• 제목/요약/키워드: 구조해석 소프트웨어

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항공전자장비의 구조해석 및 설계에 대한 연구 (A Study on the Structural Analysis and Design of Avionics Equipment)

  • 최인호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.2015-2022
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    • 2012
  • 본 논문은 항공전자장비의 구조해석을 통한 하우징과 인쇄회로기판의 해석과 설계에 관한 것으로 대기자료 컴퓨터 개발 사례를 통한 연구결과이다. 항공기에 장착되는 전자장비는 전기적인 특성 외에도 운용환경에 따른 구조 설계가 매우 중요하고 설계 단계에서부터 해석을 통한 입증이 되어야 한다. 본 연구에서는 장착되는 항공 장비의 응력과 진동 요구도를 분석하여 해석 결과를 통하여 설계에 적용하고 요구도에 대해서 입증하는 방법에 대한 것이다. 구조 해석은 상용 소프트웨어를 사용하였으며 하우징의 내부 리브 설계에 대한 적합성을 확인하고 인쇄회로 기판의 변위를 계산하여 전자 부품 배치에 활용하는 방법에 대해서 제시하였다.

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.

9% Ni강 LNG 저장탱크 내조의 시공에 따른 용접부의 불연속으로 인한 응력 집중부 구조 건전성에 대한 연구 (A Study on the Structual Integrity of Stress Concentration Region Caused by Welding Discontinuity for Construction of 9 % Ni Steel of LNG Storage Tank Internal)

  • 이영민;이영신;이성진;김영균
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.579-582
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    • 2011
  • 본 논문에서는 9 % Ni강 LNG 저장탱크 조사를 통해서 유한요소해석을 수행하여 구조건전성을 평가하였으며 실용에서 활용할 수 있는 자료를 제시하였다. 과거의 LNG 저장탱크의 설계는 2차원 선에서만 유한요소해석이 수행되었으나 보다 진보된 하드웨어와 소프트웨어의 발전으로 3차원 유한요소해석이 가능케 되었다. 본 연구에서는 9 % Ni 강 LNG 저장탱크 내조의 정적 구조 해석이 상용 유한 요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 통해 수행되었다. LNG 저장 탱크 내조 시공 시 용접부 형상을 참고하여 용접부 모델을 고려한 해석을 각각 수행하였다. 용접부의 탄성계수의 변화를 통하여 최대응력과 최대변위를 계산하였다. 실제 LNG tank의 운용 시 발생하는 하중은 자중과, 수두 압과, 온도차에 의한 열응력이며 이들이 복합적으로 작용하였을 시, 용접선을 고려하지 않은 모델에 대해서는 최대응력이 207 MPa이며, 동일 조건에서 용접선을 포함한 모델에 대해 해석을 수행한 결과로서 최대응력이 그보다 약 100 MPa 정도 상승한 결과가 나타났다. 하중조건에서 온도차에 의한 열응력을 고려함과 고려하지 않음을 비교함으로서 실제 열응력에 대해서는 내조에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

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BIM 기반 구조 인터페이스의 적용성 검토 (Evaluation for Application of the Structural Interface based on BIM)

  • 천진호;신태송;엄진업
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.379-382
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    • 2011
  • 최근 건설 산업에서는 BIM 기반으로 건설프로젝트의 설계에서 부터 시공까지의 업무프로세스를 개선하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에 앞서 건축구조물을 대상으로 구조설계, 구조해석, 상세설계 등을 수행할 수 있는 상용소프트웨어간의 구조 설계정보 교환을 위한 인터페이스 시스템을 개발하였다. 본 연구에서는 인터페이스 시스템을 실제 구조물의 설계 프로세스에 적용하여, 본 시스템에 대한 실무 활용성 및 문제점 등을 언급하는 적용 사례를 보여주고자 한다.

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다분야통합해석에 기반한 설계문제의 병렬처리를 위한 부하분산알고리즘 (Load Balancing Algorithm for Parallel Computing of Design Problem involving Multi-Disciplinary Analysis)

  • 조재석;주민식;송용호;최동훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.281-286
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    • 2007
  • 다분야통합해석에 기반한 설계문제는 일반적으로 전체 설계과정에서 매우 큰 계산시간을 요구하며, 이러한 계산시간을 단축하기 위해 병렬처리시스템을 도입하는 것이 필수적이다. 그러나 다분야통합해석에 기존의 병렬처리기법을 적용하기 위해서는 해석에 필요한 모든 CAE 소프트웨어들이 병렬처리시스템의 모든 서버에 설치되어 있어야 하며, 이는 매우 큰 CAE 소프트웨어의 비용을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 가중치 기반 멀티큐 부하분산 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 서버들의 성능과 설치된 CAE 소프트웨어들의 종류가 각기 다른 이종 병렬처리시스템을 고려하였으며 성능검증을 위해 선입선출(First Come First Servre) 알고리즘을 적용한 경우와 비교한 전산실험을 수행하였다.

개념설계를 위한 토폴로지 최적화 기법 (Topology Optimization in the Process of Conceptual Design)

  • 고병천
    • 기계저널
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    • 제35권8호
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    • pp.716-724
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    • 1995
  • 토폴로지 설계는 미리 형상이 결정되지 않은 새로운 개념의 제품을 설계하고자 할 때나 설계 경험이 풍부하지 못한 경우, 그 개념적 형상을 결정하는 데 매우 유용하다. 실제로 이러한 토폴 로지 설계의 결과를 최근 급속 시제품 제작기(rapid prototyping machine)와 함께 사용하게 되면 처음 개념설계에서 최초시제품의 형상을 예측하고 제작하는 데 많은 시간을 절약할 것으로 판 단된다. 그러나 토폴로지 최적화에 따른 구조물은 구조물의 한계 질량내에서 평균 강성이 가장 큰 구조물일 뿐, 국부적인 응력한계에 대한 최적화는 아니다. 따라서 최종적인 최적화 형상을 얻기 위해서는, 먼저 한계질량을 갖는 최적 토폴로지 구조물의 모델을 구하고, 이 모델에 대하여 설계변수에 따른 민감도 해석을 수행하여 최대응력의 한계값을 갖는 구조를 구하면 된다. 그림 10은 이러한 토폴로지 최적화와 민감도 해석을 통한 최적화를 수행하는 복합 최적설계 과정에 흐름도이다. 설계민감도 해석은 본 연구의 범위에 포함되지 않아서 여기서는 제외하였지만, 이에 관한 일반 상업화된 소프트웨어들이 많이 나와 있으므로 이를 참조하면 된다.

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풍력 발전기 블레이드의 동특성 해석 프로그램 개발 (Development of Dynamic Analysis Program for Wind Turbine Blade)

  • 서영수;박일주;정성남;신의섭
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.64-67
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    • 2010
  • 본 논문에서는 풍력 발전기에 사용되는 블레이드의 동특성을 해석하기 위한 프로그램을 개발하였다. 복잡한 형상의 풍력 발전기 블레이드의 모델을 단순화시키기 위하여 보 이론을 이용하였다. 블레이드의 회전 운동은 Hamilton 원리를 유한요소 보 모델을 이용하여 정식화를 수행하였다. 회전 속도에 따라 블레이드에 적용되는 원심력과 검증된 단면 물성치를 이용하여 복합재료 블레이드의 고유치 해석을 수행하였다. 기존의 상용 소프트웨어의 해석 결과와 비교를 통하여 검증 연구를 수행하였으며, 이를 토대로 본 해석 프로그램의 타당성을 보였다.

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요구사항 불확실성, 통제 표준화, 상호작용이 소프트웨어 품질에 미치는 영향 (The Effects of Requirement Uncertainty, Control Standardization, Interactions on Software Quality)

  • 김기윤;양동구
    • 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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    • 한국IT서비스학회 2002년도 창립기념 학술대회
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    • pp.219-225
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    • 2002
  • 소프트웨어 개발 프로젝트에 대한 위험관리(risk management) 이론을 근거로, 소프트웨어 품질, 요구사항 불확실성, 통제표준화, 상호작용에 대한 5개의 가설이 설정되었고, 3개의 SI 회사로부터 117개 표본이 추출되어서 구조방정식모형에 의해서 실증적으로 검증되었다. 본 연구결과에 따르면 요구사항 불확실성과 통제 표준화는 소프트웨어 품질에 직접적인 영향을 미치지 않고, 사용자-프로젝트 팀 간의 상호작용에 직접적인 영향을 미치며, 이를 통해서 소프트웨어 품질에 간접적인 영향을 미친다. 그럼으로, 요구사항 불확실성이 낮을수록, 그리고 통제 표준화가 높을수록, 사용자-프로젝트 팀 간의 상호작용은 높아져서 궁극적으로는 소프트웨어 품질이 높아진다고 해석할 수 있다.

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최적화알고리즘과 열해석을 통합한 위성방열판 설계의 최적화 방법에 관한 연구 (Spacecraft Radiator Design Optimization Approach of Combining Optimization Algorithm with Thermal Analysis)

  • 김희경
    • 항공우주기술
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    • 제12권2호
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    • pp.24-29
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    • 2013
  • 위성방열판은 내부의 부품유닛에서 발생하는 열을 외부우주로 방출하는 열전달경로를 확보하기 위해 적용되는 열제어방법 중 한 가지로서, 이것의 최적설계는 효율적인 위성 열설계의 한 방향이 될 수 있다. 본 연구는 위성 열제어 개발에서 활용하는 위성 열해석과 최적화알고리즘을 결합한 통합해석을 통하여 위성열모델 노드기반의 방열판설계최적화 접근방식을 제안하였다. 이 방법은 위성열해석과 최적화알고리즘의 해석소프트웨어의 종류에 상관없이 적용가능한 개념이며, 일반적인 위성열모델을 사용한 방열판설계의 개념을 그대로 유지하면서 최적화를 할 수 있기 때문에 위성설계에 실제적으로 사용할 수 있다. 또한, 두 해석소프트웨어를 결합하는 전체적인 해석구조와 본 방열판 설계 최적화문제에 대한 정식화를 제시하였다.

3차원 구조해석에 의한 수원 화령전 운한각의 구조성능 평가 (Evaluation of Structural Performance of Unhangak in Suwon Hwaryeongjeon by Three-Dimensional Structural Analysis)

  • 김영민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권3호
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    • pp.197-204
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    • 2024
  • 본 논문에서는 조선 후기의 대표적인 전통목구조인 수원 화령전 운한각의 구조성능을 평가하였다. 운한각의 가구구성 방식에 맞추어 3차원 구조해석 소프트웨어인 midas Gen으로 해석모델을 정교하게 구축하였다. 정적해석으로 주요 구조부재의 안전성과 사용성을 평가하였고, 고유치해석으로 동적거동특성을 평가하였다. 대부분의 부재가 안전성 및 사용성 기준을 여유 있게 만족하고 있으나, 외목도리에서 휨응력비가 기준을 20.7% 초과하고 있어 이 부재에 대해서는 장기적인 모니터링이 필요하다고 사료된다. 운한각의 고유주기는 1.079초로 비슷한 규모의 전통목구조보다 약간 긴 편이며, 특히 후면 화방벽의 영향으로 2차모드에서 비틀림이 발생한 것으로 분석된다.