• 전산구조공학
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• 제6권1호
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• pp.91-98
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• 1993

굴삭기 붐의 변위와 응력 제한조건에 대해 각 판의 두께를 설계변수로 선정하여 자중을 최소화 하였다. 변위와 응력 제한조건식을 구성하기 위해 붐을 판 복합 구조물로 모델링한 후 3절점 삼각형 판요소의 유한요소 해석 프로그램으로 해석하여 상용 구조해석 프로그램인 ANSYS결과와 비교 검토하였다. 유한요소 해석 결과로부터 구성된 변위와 응력 제한조건을 직접 미분법으로 민감도를 해석하고 차분결과를 기준으로 검토하였다. 최종적으로 민감도 해석 프로그램과 최적화 알고리즘을 결합하여 판의 최적설계 프로그램을 구성하고 균일응력의 외팔보 문제로써 해외 정확도를 검증하였다. 굴삭기 붐에 대한 자중 최소화를 수행한 결과, 붐의 반쪽 모델의 초기무게가 453kgf이었고 최적설계 결과가 331kgf로서 약 27%의 자중 감소 효과를 가져왔다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권5호
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• pp.483-488
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• 2016

플러그인 디지털 프레임웍은 계의 구성요소가 블랙박스 형태로 구성되어 있을 때 계의 응답을 해석하는 도구이다. 일반적으로 구성요소를 연결하는 동역학계의 연결부는 계의 응답에 크게 영향을 미치게 되고, 많은 경우 연결부의 특성은 변위와 주파수에 따라 달라지는 특성을 보인다. 그러므로 연결부의 특성에 대한 민감도의 계산은 전역적으로 수행되어야 한다. 본 연구에서는 플러그인 디지털 프레임웍에서 연결부의 전역민감도를 계산하는 방법을 주파수응답함수 기반의 부분구조합성법을 기반으로 제시한다. 일차 전역민감도는 무작위균형설계법을 이용하여 적은 수의 샘플링으로 각 인자영향을 계산할 수 있다. 이 방법은 승용차의 실내소음에 대한 각 연결부 강성의 민감도를 계산하는 예에 적용함으로써 그 효용성을 검증하였다.

• 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.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집C
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• pp.543-547
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• 2001

CAE has been settled down to an indispensable tool for the simulation of a mechanical system according to the development of computer-aided analysis rapidly. Particularly finite element programs have advanced to the one of most valuable things in the filed of CAE due to the remarkable progress in the implementation. But since this analysis tool mostly provides the result of the analysis, it cannot satisfy designers who are seeking for information to improve their designs. Therefore, design sensitivity analysis or optimization module has been incorporated into commercial FEA programs to satisfy the desire of designers since 1990s. Design sensitivity analysis is to compute the rate of change of response with respected to design variable. Design sensitivity analysis is classfied into static design sensitivity analysis, Eigenvalue design sensitivity analysis and dynamic design sensitivity analysis. In this research, it will be presented to nonlinear static design sensitivity analysis formulation and nonlinear static design sensitivity analysis external module based ANSYS have been developed and illustrated an example to verify the developed module.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.140-149
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• 1992

한 구조물을 제작 설계할 경우, 단번에 모든 설계 조건들을 다 만족시키기는 쉽지 않고 몇번의 설계 변경을 통하게 된다. 이 경우 만족스러운 기능을 위한 설계 변경 방향 설정이 필요하고 그 설계 변경량도 결정해 주어야 한다. 마찬가지로 구조물의 진동 등 동적 거동 변경을 위해서는 어느 부분의 미소 변화에 대한 동적 성능 변화량(동특성 민감도)을 쉽게 추출해 낼 수 있어야 한다. 이를 위해 본고에서는 부분 구조물들로 조합된 전체 구조물에 대하여 설계변수에 대한 동적성능의 민감도를 좀더 쉽게 계산할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 이 방법은 부분 구조 진동형 합성법의 계산 이점을 충분히 이용하였으며 부분 구조 동특성 민감도 합성법이라고 일컬어진다. 본고의 주 내용으로, 전체 구조물의 진동 특성치 민감도가 부분 구조물의 진동 특성치 및 변경가능 부분 구조물의 내부 진동 민감도 등으로부터 합성되어 구해질 수 있음을 나타내 보였다. 예시 구조물로서 트러스 구조물이 선정되었고 통상적인 방법과 여기서 새로이 제시된 방법에 의한 해석결과 들을 비교하였으며, 결론적으로 새로운 방법이 정확도와 계산효율 면에서 충분한 이점이 있음을 보여 주었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권8호
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• pp.5-11
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• 2014

본 연구의 목적은 신뢰성해석을 통해 교량의 하부구조인 교대에 대해 주요설계변수와 신뢰성계수의 관계를 정립하여 하중저항계수설계를 위한 신뢰성해석방법을 개발하는 것이다. 하중조건으로는 사하중, 연직토압 및 수평토압, 상재하중, 그리고 통행차량에 의한 활하중을 고려하였다. 고려한 하중에 대해 지반의 허용지지력, 전도, 활동 등을 반영하는 한계상태함수를 정의하여 신뢰성 해석을 몬테-카를로 시뮬레이션을 이용하여 수행하였다. 신뢰성 해석 결과 신뢰성지수에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 내부마찰각이었으며 민감도해석 결과 신뢰성 지수는 저항계수와 수평토압의 변화에 따라 민감하게 변화하는 것을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권3호
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• pp.28-34
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• 2004

This paper presents the results of the structural analysis and optimal design of the ROV to be operated at 6000m depth in the ocean. This will be the first domestic deep-sea ROV operating with an AUV and a launcher equipped with robot arms and the current weight is about 3 ton. initial optimal dimension of the frame is determined based on the stress analysis using FEA code ANSYS and design sensitivity and optimization results. The current design is the initial design and there is a possibility to change the design according to the modification of material, equipments and array of structure.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권11호
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• pp.1527-1533
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• 2005

Three methods for design sensitivity analysis such as finite difference method(FDM), direct differentiation method(DDM) and adjoint variable method(AVM) are well known. FDM and DDM for design sensitivity analysis cost too much when the number of design variables is too large. An AVM is required to compute adjoint variables from the simultaneous linear system equation, the so-called adjoint equation. Because the adjoint equation is independent of the number of design variables, an AVM is efficient for when number of design variables is too large. In this study, AVM has been extended to the eigenproblem of damped systems whose eigenvlaues and eigenvectors are complex numbers. Moreover, this method is implemented into a commercial finite element analysis program by means of the semi-analytical method to show applicability of the developed method into practical structural problems. The proposed_method is compared with FDM and verified its accuracy for analytical and practical cases.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 춘계 학술발표회
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• pp.759-767
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• 2009

대규모 연약지반개량 설계는 압밀영향인자의 불확실성으로 대부분 신뢰성해석을 도입하여 설계를 수행하는 추세이다. 신뢰성해석은 이론습득의 어려움으로 인하여 실무 기술자들에게 범용되지 못하고 있다. Duncan(2000)이 제안한 간편하고 유용하게 사용할 수 있는 신뢰성해석 간편법과 전통적인 신뢰성해석법의 해석결과를 비교하여 간편법의 적용성을 평가하였다. 민감도분석에서는 동일한 경향을 보였으나, 파괴확률은 약 20~50%의 오차를 보이고 확률변수의 확률분포에 따른 적용성이 떨어지는 것으로 평가되었다. 신뢰성해석 간편법은 개략설계시 결정론적해석과 상호 보완적으로 적용한다면 최적설계가 이루어질 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.1-9
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• 2007

본 연구는 지진하중을 받는 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐(CFRD)의 정상부 변위에 대한 사력재료 주요물성의 민감도를 정량적으로 분석하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 현재 운영 중인 국내 CFRD 형식의 D댐에 대해 2가지 지진파, 각 지진파에 대해 2가지 설계진도, 사력재료에 대해 수행된 대형삼축압축시험 결과로부터 얻어진 물성값을 조합하여 만든 물성값이 다른 해석단면 27개를 작성, 총 108개 해석단면에 대한 동적 수치해석을 수행, 그 결과를 이용한 대역적 민감도분석을 수행하였다. 민감도분석 결과, 지진하중 작용 시 댐 정상부 침하량은 입력지진의 종류와 설계진도 크기에 상관없이 절대적으로 사력재료 전단탄성계수에만 영향을 받았으며 댐 정상부 횡변위의 경우에는, 사력재료 전단탄성계수의 영향이 크나 그 영향의 정도는 침하량에 미치는 정도에 비해 상대적으로 작으며, 침하량과는 달리 지진파의 종류와 크기에 따라 차이를 보였다. 본 연구결과에 한해 사력재료의 마찰각은 지진하중에 의한 CFRD 정상부 변위에는 전혀 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.