• 제목/요약/키워드: 전역최적설계

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MDO 최적화 설계기법을 이용해 설계된 1단 축류형 압축기의 성능평가 (Performance Assessment of MDO Optimized 1-Stage Axial Compressor)

  • 강영석;박태춘;양수석;이세일;이동호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.397-400
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    • 2011
  • 소형 가스터빈 엔진에 장착 가능한 저압단 축류 압축기의 공력성능 및 구조적 안정성을 동시에 고려한 최적화 설계를 수행하였다. 근사모델을 구축하여 유전알고리즘을 이용하여 전역 최적화 해를 도출하였다. 최적 설계된 압축기의 동익단은 Hub쪽에서 날개의 부하가 커지되, Tip쪽에서 입사각이 0에 가깝게 설계되었다. 한편 동익의 형상은 허브쪽에서 사다리꼴 모양으로 수렴이 되어 구조적 안정성을 확보하도록 설계가 되었다. 최종적인 수치해석 결과 작동점에서 동익단의 효율은 87.6%이며 구조적 안정성을 나타내는 안전계수는 3이상을 확보하였다.

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재시동 조건을 이용한 유전자 알고리즘의 성능향상에 관한 연구 (A Study on Improvement of Genetic Algorithm Operation Using the Restarting Strategy)

  • 최정묵;이진식;임오강
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.305-313
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    • 2002
  • 유전자 알고리즘은 적자 생존과 자연친화의 유전이론을 기초로 하여 이루어진 탐색기법이다. 유전자 알고리즘은 미분 정보 등과 같은 부가적인 정보없이 수렴함으로 전역적 최적값을 탐색하는 강인한 탐색기법으로 알려져 있다. 유전자 알고리즘은 연속형의 설계변수를 가지는 문제에서 세대가 계속 진행되어도 목적함수의 개선이 없이 조기에 수렴하는 경우가 있다. 또한 전역적 최적값 근처에서 수렴하지 못하고 목적함수값이 진동하여 수렴속도가 떨어지는 단점이 있다. 본 연구에서는 위와 같은 유전자 알고리즘의 단점을 보완하고자 재시동 조건과 엘리트 보존방법을 제안하였다. 수정된 유전자 알고리즘의 유용성을 검증하기 위해 3부재 트러스와 평면응력 외팔보에 적용하여 수렴 속도의 향상을 확인하였다.

천음속 영역의 조파항력 감소를 위한 효율적인 전역적 최적화 기법 연구 (An Efficient Global Optimization Method for Reducing the Wave Drag in Transonic Regime)

  • 정성기;명노신;조태환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.248-254
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    • 2009
  • 유전자 알고리즘은 공기역학적 최적 형상 설계를 위해 매우 유용한 도구임에도 불구하고 인구수 기반의 탐색 알고리즘이 내포하고 있는 과도한 계산 시간으로 말미암아 제한적으로 적용된다. 본 연구에서는 과도한 계산 시간을 줄이고 정확한 최적해를 유도하기 위해 근사모델인 역전파 신경망과 전역적 최적화 기법인 실수기반 적응영역 유전자 알고리즘을 결합한 하이브리드 기법을 제안한다. 그 결과 하이브리드 기법이 에어포일의 항력 및 최적화 계산 시간 측면에서 일반적인 유전자 알고리즘 대비 14%, 33% 향상된 결과를 나타내었다.

크리깅 방법에 의한 방열판 최적설계 (Optimal Design of a Heat Sink Using the Kriging Method)

  • 류제선;류근호;박경우
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권10호
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    • pp.1139-1147
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    • 2005
  • The shape optimal design of the plate-fin type heat sink with vortex generator is performed to minimize the pressure loss subjected to the desired maximum temperature numerically. Evaluation of the performance function, in general, is required much computational cost in fluid/thermal systems. Thus, global approximate optimization techniques have been introduced into the optimization of fluid/thermal systems. In this study, Kriging method Is used to obtain the optimal solutions associated with the computational fluid dynamics (CFD). The results show that when the temperature .rise is less than 40 K, the optimal design variables are $B_1=2.44\;mm,\;B_2=2.09\;mm$, and t=7.58 mm. Kriging method can dramatically reduce computational time by 1/6 times compared to SQP method so that the efficiency of Kriging method can be validated.

박용(舶用) 중속(中速) 디젤엔진 피스톤의 형상최적설계(形狀最適設計) (The Shape Optimal Design of Marine Medium Speed Diesel Engine Piston)

  • 이준오;성활경;천호정
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권9호
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    • pp.59-70
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    • 2008
  • Polynomial is used to optimize crown bowl shape of a marine medium speed diesel engine piston. The primary goal of this paper is that it's for an original design through a thermal stress and highest temperature minimum. Piston is modeled using solid element with 6 design variables defined the positional coordinate value. Global optimum of design variables are found and evaluated as developed and integrated with the optimum algorithm combining genetic algorithm(GA) and tabu search(TS). Iteration for optimization is performed based on the result of finite element analysis. After optimization, thermal stress and highest temperature reduced 0.68% and 1.42% more than initial geometry.

전역탐색법을 이용한 선박 국부구조물의 최적설계 (Optimum Design of Local Structure in Ship Based on Global Search Method)

  • 공영모;최수현;송진대;양보석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.416-420
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    • 2004
  • Recently, the importance of vibration reduction at the local structure such as tank, deck which attached machinery and compass deck, has continuously increased by owner and shipbuilder. Because crews are afflicted with them and severe vibration problems affect on the crack of structure. This study conducted optimum design to get a stiffener size of local structure to reducing the vibration level and dec leasing the weight of structure in ship. Random tabu search method (R-Tabu) has fast converging time and can search variables size domains for nonlinear problems. This paper used Nastran external call type independence optimization method which makes using a solver module from Nastran.

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분산 시스템의 실시간 지원을 위한 전역시간 동기화 방법 (Global-Time Synchronization Method for Real-Time Support in Distributed System)

  • 백봉현;안병철
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (상)
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    • pp.191-194
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    • 2001
  • 멀티미디어 응용의 확산에 따라 MOD와 같은 서비스와 이를 뒷받침하기 위해 네트웍 환경이 급증하고 있다. 이러한 서비스는 네트웍을 이용하므로 실시간성과 최적의 스케줄링 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 가변적인 네트웍 상황을 고려한 전역시간 동기화 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 UDP환경 하에서의 설계 및 구현하였다. 성능 측정은 여러 가지 네트웍 환경에서 측정하였다. 제안한 알고리즘을 통해 측정된 데이터분석에 의해 서버 시간에 근접한 시간동기화를 얻을 수 있으므로 클라이언트의 QoS를 높일 수 있다.

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하니콤 위성 플래폼의 최적 설계 (Optimization of Satellite Honeycomb Platforms)

  • 박정선;임종빈;김진희
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.122-129
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    • 2002
  • 우주 구조물인 하나콤 위성본체 플래폼의 구조최적화를 수행하였다. 하나콤 위성 플래폼의 최적설계에는 다양한 우주 환경 하에서 고려하기 어려운 제한 조건들이 고려된다. 이러한 제한 조건들을 고려하기 위해서 최적화 기법인 변형 유용 방향 탐색법과 유전자 알고리즘을 유한 유소 해석 기법을 사용하는 MSC/NASTRAN과 병행하여 최적화를 수행하였다. 하나콤 위성 플래폼의 최적화는 정적해석과 동해석을 통하여 베어링 응력과 고유 진동수에 대한 제한조건을 사용하여 수행하였다. 본 연구의 수행 결과 국부 최적화 기법인 변형 유용 방향 탐색법이 전역 최적화 기법인 유전자 알고리즘에 의한 최적화 보다 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 두 기법의 최적화 모두 응력 보다는 고유 진동수에 의한 제한 조건이 최적화에 더 큰 영향을 준다는 사실을 알게 되었다. 하나콤 위성 플래폼의 최적화를 통해서 주어진 환경에 더 적합하고 안정성 있는 플래폼의 구조최적설계를 할 수 있었다.

과도시간 감소를 위한 전자기 엔진밸브 액츄에이터 형상 최적 설계 (Design Optimization of Linear Actuator for Fast Response of Electromagnetic Engine Valve)

  • 김진호;박상신
    • 한국자기학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.24-27
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    • 2010
  • 솔레노이드 전자기 엔진 밸브 액츄에이터는 현재의 내연 연소 엔진의 가변 밸브 타이밍에 가장 적합하고 진보된 장치이다. 하지만 솔레노이드 전자기 액츄에이터는 전력소모가 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 전력소모가 작은 가변 밸브 타이밍을 구현하기 위해 영구자석을 활용한 새로운 전자기 엔진 밸브 액츄에이터를 제안한다. 이 연구에서는 엔진 밸브의 과도운동 시간의 최소화를 통해 엔진의 속도를 극대화하기 위하여 새롭게 제안한 액츄에이터의 형상을 최적 설계하였다. 최적화를 위해 유전자 알고리즘을 사용하고 Matlab과 Maxwell을 활용하여 전역 최적화 시뮬레이션을 수행하였다.

DEAS를 이용한 직접구동형 풍력발전기 최적설계 (Optimal Design of Direct-Driven Wind Generator Using Dynamic Encoding Algorithm for Searches(DEAS))

  • 정호창;이철균;김은수;김종욱;정상용
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.24-33
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    • 2008
  • 본 논문에서는 유한요소법(Finite Element Method)을 기반으로 하는 직접 구동형 영구자석 풍력발전기를 DEAS(Dynamic Encoding Algorithm for Searches)를 이용하여 연간 최대에너지 생산량(Annual Energy Production : AEP) 최대화를 목표로 최적설계 하였다. 특히, 풍력발전기의 전 운전영역을 고려하기 위하여 해당풍속에서의 통계적 확률밀도와 연간 운전시간을 적용하여 연간 최대에너지 생산량을 산정 하였으며, 여기서 발생한 과도한 해석수행 연산시간을 줄이기 위해서 전역 최적화 알고리즘인 DEAS를 적용하여 풍력발전기 최적설계를 수행하였다.