• 제목/요약/키워드: 선형 최적 설계

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비선형 열탄성 연성구조의 위상 최적설계 (Topology Design Optimization of Nonlinear Thermo-elastic Structures)

  • 문민영;장홍래;김민근;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.535-541
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    • 2010
  • 본 연구에서는 정상상태의 비선형 열탄성 문제에 대하여 탄성 계수 및 열전도 계수에 대해서 보조변수법을 이용한 연속체 기반의 설계민감도 방정식을 유도하였고, 온도와 변위장이 연성된 보조방정식을 정의하여 효율적으로 설계민감도 해석을 수행하여 위상 최적설계에 적용하였다. 수치 예제를 통하여 열탄성 문제에서 위상 최적설계가 갖는 요소망 의존성을 살펴보았다. 또한 열 하중이 지배적인 경우와 기계적 하중이 지배적인 경우를 비교하여 다중 물리 연성문제에서 위상 최적설계가 갖는 하중에 대한 의존성을 고찰하였다.

곡선부 선형개량 시 승차감을 고려한 최적평면선형 평가 (Evaluation of Optimal Horizontal Alignment Considering Ride Comfort in Renewal of Curved Tracks)

  • 엄주환;최일윤;이준석
    • 한국철도학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.457-465
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    • 2015
  • 본 연구에서는 기존선 속도향상을 위한 곡선부 개량 시 승차감을 고려한 최적평면선형범위에 대한 평가방안을 제시하였다. 또한 다양한 선형설계 초기조건들이 허용개량범위와 승차감 측면에서 최적선형 범위에 미치는 영향을 파악하기 위한 매개변수 해석을 수행하였다. 이와 더불어 현재 경부고속선에 부설되어 있는 선형조건들 중 가장 작은 곡선반경을 가진 평면선형들에 대하여 최적 개량범위를 검토하였다. 해석결과, 주요 초기선형설계변수인 곡선반경과 캔트가 클수록 허용개량범위와 최적선형범위가 넓어짐을 알 수 있었으며, 경부고속선 자갈도상구간에 부설되어 있는 R7000/R8000의 경우에도 선형측면에서는 약간의 개량으로도 속도향상이 가능함을 알 수 있었다.

통계적 방법을 이용한 선형 직류전동기의 최적설계 (Optimal Design of a Linear DC Motor using Statistc Method)

  • 김성수;김동희;노채균
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.97-102
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    • 2001
  • 본 논문은 구조가 간단하고, 고속, 고정밀 위치결정이 가능하기 때문에 OA 및 FA시스템에 대한 적용이 급속히 확대되고 있는 선형직류전동기의 최적 설계에 관하여 제안하였다. 최적 설계 방법은 통계적 방법을 이용하였다. 본 연구에서는 먼저, 2수준 요인실험계획법을 이용하여 목적함수에 대한 설계변수의 영향력을 분석하였으며, 다음으로 반응표면분석 법을 이용하여 이들 인자의 최적치를 구하였다. 이 방법을 적용함으로써 짧은 시간과 낮은 비용으로 설계변수의 최적 값을 도출 할 수 있었다.

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분산 제약을 갖는 비선형 시스템의 최적 퍼지 필터 (Optimal Fuzzy Filter for Nonlinear Systems with Variance Constraints)

  • 노선영;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.549-554
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    • 2012
  • 본 논문에서는 추정 분산 제약을 갖는 비선형 이산시간에 대한 최적의 퍼지 필터에 대한 내용을 다루고자 한다. 필터를 설계할 때, 추정오차의 분산값은 필터의 성능이 결정하는 변수중 하나다. 이런 분산값에 더욱 강인한 필터를 설계하고자, 분산 제약 조건을 주어 필터를 설계하고자 한다. 먼저, 비선형 모델을 Tagaki-Sugeno 퍼지 모델을 이용하여 선형 모델로 변형한 후, 이 모델을 기반으로 선형 필터를 디자인한다. 이때 필터설계 과정 중 필터의 각 파라미터값을 구하기 위해 상태 추정오차 값은 평균제곱에 제한되며, 상태오차의 정상상태 분산값은 각각의 미리 정한 상한 제한 값 보다 작은 조건에서 필터를 설계하여 선형행렬부등식과 대수 이차 행렬부등식을 이용하여 파라미터값을 구한다. 이렇게 설계된 퍼지 필터는 트럭트레일러 시뮬레이션을 통해 설계 과정과 성능을 보여준다.

고속 Ro-Pax선형의 조파저항성능 향상을 위한 최적 선형설계에 관한 연구 (Study for Optimal Hull Form Design of a High Speed Ro-Pax Ship on Wave-making Resistance Performance)

  • 박동우;최희종
    • 한국항해항만학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.787-793
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    • 2012
  • 최적화기법과 선형변환 자동화기법을 도입하여 고속 중형 Ro-Pax선박의 조파저항성능을 향상시킬 수 있는 선형설계방법에 대하여 연구하였다. 최적화기법으로는 SQP(sequential quadratic programming)을 적용하였으며, 선형변환 자동화기법으로는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)기법을 적용하였다. 목적함수인 선박의 조파저항성능을 예측하기 위하여 비선형 자유수면 경계조건과 선체의 침하량을 고려한 비점성 유동 해석 기법인 패널법을 적용하였다. 기준선형에 대하여 선형최적화를 수행하였으며 그 결과로 도출된 최적선형에 대하여 모형선을 제작하여 모형시험을 수행하였다. 기준선형과 최적선형에 대한 수치해석을 수행하여 얻은 결과와 최적선형에 대한 모형시험을 수행하여 얻은 결과를 서로 비교하였다.

유전알고리즘을 이용한 비선형 시스템의 최적 퍼지 제어기 설계 (Design of Optimal Fuzzy Controller for Nonlinear System Using Genetic Algorithm)

  • 김문환;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2203-2205
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    • 2004
  • 본 논문은 전략 기반 유전 알고리즘을 이용한 새로운 비선형 시스템의 퍼지 제어 시스템 설계 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존의 수학적인 접근 방법이 아닌 지능적 설계 방법을 사용하여 퍼지 제어피론 설계한다. 전략 기반 유전 알고리즘은 제어기의 안정화 조건을 만족시키며 최적의 성능을 잦는 제어 이득을 얻기 위해 유전 전략을 사용하여 교차와 돌연변이 영역을 변화시킨다. 최종적으로 모의실험을 통해 제안된 기법의 우수성을 확인하였다.

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선형 등가정하중을 이용한 비선형 거동 구조물의 최적설계 (II) - 구조예제 - (Structural Optimization for Non-Linear Behavior Using Equivalent Static Loads (II) - Structural Examples -)

  • 박기종;박경진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권8호
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    • pp.1061-1069
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    • 2005
  • In part I of this papter Nonlinear Response Optimization using Equivalent Static Loads (NROESL) method/algorithm is developed to conduct optimization for nonlinear behavior structures. The method/algorithm is also verified to show its convergency and optimality. In this present paper, the NROESL algorithm is applied to several structural problems with geometric and/or material nonlinearity. Conventional optimization with sensitivity analysis using the finite difference method is also applied to the same examples. The results of the optimizations are compared. The proposed method is very efficient and derives good solutions.

선형 등가정하중을 이용한 비선형 거동 구조물의 최적설계 (I) - 알고리듬 - (Structural Optimization for Non-Linear Behavior Using Equivalent Static Loads (I))

  • 박기종;박경진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권8호
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    • pp.1051-1060
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    • 2005
  • Nonlinear Response Optimization using Equivalent Static Loads (NROESL) method/algorithm is proposed to perform optimization of non-linear response structures. The conventional method spends most of the total design time on nonlinear analysis. The NROESL algorithm makes the equivalent static load cases for each response and repeatedly performs linear response optimization and uses them as multiple loading conditions. The equivalent static loads are defined as the loads in the linear analysis, which generates the same response field as those in non-linear analysis. The algorithm is validated for the convergence and the optimality. The proposed algorithm is applied to a simple mathematical problem to verify the convergence and the optimality.

고등해석과 유전자 알고리즘을 이용한 트러스 구조물의 최적설계 (Optimal Design of Trusses Using Advanced Analysis and Genetic Algorithm)

  • 최세휴
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.161-167
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    • 2008
  • 본 연구에서는 고등해석과 유전자 알고리즘을 이용한 트러스 구조물의 최적설계를 수행하였다. 본 연구에서 사용한 고등해석은 기하학적 비선형과 재료적 비선형을 동시에 고려한다. 최적화 알고리즘으로 마이크로 유전자 알고리즘을 사용하였다. 목적함수로 구조물의 중량을 사용하였으며, 제약조건식은 구조시스템의 하중-저항능력 및 변위 조건을 고려하였다. 제안된 방법에 의한 최적설계 결과를 기존의 연구결과와 비교하여 그 타당성을 증명하였다.