• 제목/요약/키워드: 주자유도

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축소시스템 기반 비행체 윙 최적화 연구 (Wing Optimization based on the Reduced System)

  • 김현기;김성찬;김학범;조맹효
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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    • pp.471-474
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    • 2011
  • 본 연구에서는 신뢰성과 효율성을 보장하는 축소기법을 기반으로 비행체 윙의 최적화 기법을 제안한다. 본 연구에서 사용하는 축소기법은 주자유도 기반으로 시스템을 구축하기 때문에, 구조물의 거동에 대해 지배적인 자유도를 잘 선정하는 것이 매우 중요하다. 잘 구성된 축소시스템은 최적화 과정에서 반드시 필요한 민감도 계산에서도 정확한 결과를 제공한다. 본 연구에서는 주자유도 선정을 위해 기존연구에서 신뢰성이 검증된 2단계 축소방법을 사용하였고, IRS에 의해 최종시스템을 구축하였다. 수치예제에서는 구속조건으로 부과되는 등가응력, 고유치 및 민감도는 모두 축소시스템 기반으로 구해지며, 최종적으로 제안된 기법을 통해 구속조건을 잘 만족하면서 목적함수에 대한 최적 결과를 얻을 수 있음을 보인다.

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주자유도 선정 기법에 의한 동하중의 등가 정하중으로의 변환 (Transformation of Dynamic Loads into Equivalent Static Loads by the Selection Scheme of Primary Degrees of Freedom)

  • 김현기;조맹효
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1316-1321
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    • 2003
  • The systematic method to construct equivalent static load from the given dynamic load is proposed in the present study. Previously reported works to construct equivalent static load were based on ad hoc methods. They may results in unreliable structural design. The present study proposes a selection scheme of degrees of freedom(d.o.f) for imposing the equivalent static loads. The d.o.fs are selected by Two-level condensation scheme(TLCS). TLCS consists of two two-steps. The first step is the energy estimation in element-level and the second step consists of the traditional sequential elimination precudure. Through several numerical examples, the efficiency and reliability of proposed scheme is verified.

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주자유도 선정 기법에 의한 동하중의 등가 정하중으로의 변환 (Transformation of Dynamic Loads into Equivalent Static Loads by the Selection Scheme of Primary Degrees of Freedom)

  • 김현기;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.57-63
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    • 2007
  • 본 연구는 동하중의 영향을 받는 구조물의 효율적인 구조 해석 및 최적화 수행을 위해 임계 시간의 동하중을 등가 정하중으로 변환하는 방법을 제안한다. 동하중을 등가 정하중으로 변환하기 위해서는 적절한 자유도 선정이 중요하다. 그러나, 기존 방법에서는 자유도의 선정이 임의로 이루어져서 몇 개의 자유도에 과도한 정하중이 부과되거나, 구조물의 거동에 영향력이 없는 자유도들이 선정됨으로써 신뢰성이 떨어지는 결과를 제공하기도 한다. 본 연구에서는 2단계 축소기법과의 연동을 통해 중요 자유도를 선정하고, 선정된 자유도에 등가 정하중을 부과하는 방법을 제안하다. 주자유도는 구조물의 거동에 지배적인 영향력을 갖고 있으며, 손상 탐지나 시스템 검증에서도 중요한 의미를 갖는 자유도이다. 수치예제를 통해 선정된 자유도에 등가 정하중을 분포시킨 후 동하중하의 시간 응답과 비교하여 그 신뢰성을 확인한다.

고속전철의 전력변환 및 제어기

  • 김윤호
    • 전기의세계
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    • 제43권6호
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    • pp.27-34
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    • 1994
  • 한국의 고속전철을 위하여 불란서, 독일, 일본 등 각국이 제안한 구동 시스템의 전력 변환 장치를 개괄적으로 살펴보았다. 고속전철 부분의 선발 주자인 불란서는 오래전에 동기 전동기 구동 시스템을 채택하였으나, 그 후 전력 변환 기술 및 전력용 변환소자의 발달로 인하여 후발 주자인 독일과 일본은 유도 전동기 시스템을 채택하였다. 이는 앞으로 고속전철 기술을 흡수하고 국산화함에 있어 구동 시스템 이외에 차량, 통신 분야 등 불란서 고속전철이 갖는 장점과 독일, 일본의 고속전철에서 채택하고 있는 유도 전동기 시스템과의 같이 전력전자의 발전에 따르는 전력 변환 장치를 포함한 새로운 구동 기술을 결합하도록 해야 함을 보여주고 있다.

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반복적 IRS를 이용한 구조 시스템 식별 (Structural System Identification by Iterative IRS)

  • 백승민;김현기;김기욱;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.65-73
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    • 2007
  • 구조 역섭동 문제에서, 신뢰할 만한 결과를 얻기 위해서는 정의되지 않은 모든 자유도가 미지변수로 간주되기 때문에 많은 전산자원이 필요하다. 본 연구에서는 축소시스템 기법과의 연동을 통해 정의되지 않은 자유도를 축소시스템에서 정의된 자유도 정보로 대체함으로써 해의 정확성과 계산의 효율성을 확보하는 기법을 제안한다. 일반적으로 구조 시스템을 축소할 경우, 시스템 축소변환 행렬에 오차가 포함되게 된다. 이 오차로 인해 축소기법을 적용하여 역섭동 문제의 정확한 해를 구하는 것은 쉽지 않은 문제이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 자유도 변환행렬을 매 단계마다 개선하는 반복적 축소 시스템 기법을 적용한다. 자유도 기반 축소시스템의 신뢰성은 주자유도 선정 위치와 변환행렬의 반복 계산 횟수에 의해 결정되며, 변환행렬의 반복 계산을 줄이기 위해서는 시스템 구축 초기에 주자유도가 잘 선정되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 축소모델의 정확도를 향상시키고 변환 행렬의 반복 계산을 최소화하기 위해 2단계 축소기법을 적용하여 주자유도 위치를 선정한다. 최종적으로 수치예제를 통해서 반복적 역섭동법의 효용성을 확인한다.

구조물의 손상 탐지를 위한 시스템 축소 및 주자유도 선정과 강성도 평가 (Structural Stiffness Estimation and Optimum Sensor location for Structural Damage Detection)

  • 이숙;우경식
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.672-679
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    • 2005
  • Damage detection is a very active research field, in which significant efforts have been invested in recent years. In this paper, analysis using structural stiffness estimation for damage detection is presented and compared to other methodologies. By using a cantilever analytical beam model, it is shown here that not only location but also the amount of damage in structure can be predicted from the ratio of change in stiffness. Damage detection experiment in real beam specimen on is also peformed and the results are compared.

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축소 의사역행렬을 이용한 영역분할 기반 축소모델 구축기법 연구 (Reduction Method based on Sub-domain Structure using Reduced Pseudo Inverse Method)

  • 김현기;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.173-179
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    • 2009
  • 축소시스템은 반복적인 계산이 요구되는 문제에서 매우 유용하게 적용될 수 있는 해석 기법이다. 최근에는 영역분할 기법과의 연동을 통해 축소시스템의 효율성이 향상되었다. 그러나 전체 도메인이 몇 개의 영역으로 분할될 때 구속조건이 부과되지 않는 영역이 만들어지게 된다. 각 부영역에서 축소시스템을 구축하기 위해서는 주자유도가 선정되어야 하고, 이를 위해서는 리츠벡터를 추출해야 한다. 리츠벡터 계산은 구속조건이 부과된 부영역에서는 일반적인 정적해석을 통해 가능하나, 경계조건이 부과되지 않은 부영역에서는 의사역행렬을 이용해야 한다. 일반적으로 의사역행렬의 사용은 상당한 계산시간과 전산자원을 필요로 하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이 문제점을 개선하기 위해 축소 의사역행렬 도입을 제안한다. 이 방법은 정적 축소방법을 기초로 축소 의사역행렬을 구축하여 축소된 리츠벡터 정보를 추출하고, 변환관계를 통해 전체 리츠벡터 정보를 구한다. 수치예제에서는 일반적인 의사역행렬 계산시간 및 고유치 해석 결과의 비교를 통해 제안방법의 효율성과 신뢰성을 검증한다.

첨단 전자장비의 선두주자-미 휴즈 항공사

  • 심재규
    • 국방과기술
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    • 8호통권138호
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    • pp.68-75
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    • 1990
  • 휴즈 항공사는 1050년대에 최초로 공대공 유도 미사일인 팰콘(Falcon)을 개발한이래 30여년 이상 첨단 전자기술분야에 참여하고 있다. 오늘날 휴즈사는 전자분야에서 미국내 가장 큰 방산업체이다. 휴즈사는 현재 유도 미사일, 항공전자, 통신위성, 전자광학, 항공기 레이다, 항공방위 지휘통제 시스템, 산업전자, 모의장비 및 훈련등 광범위한 기술분야에 참여하고 있다. 원래 세계군사장비에 탑재되는 항공전자장비 개발업체로 알려진 휴즈사는 신기술을 민수분야와 산업분야에 적용하였으며, 이에따라 우주시스템, 통신 서비스, 모의장비, 기타 첨단 전자 장비 및 민수용 장비 개발업체로 발전하였다. 지난 몇년동안 휴즈사는 미 국방부 매출액 10위권의 업체로 성장하였다.

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주자유도 선정을 위한 2단계 축소기법의 제안과 축소시스템 구성에 관한 연구 (Two-Level Scheme for Selection of Degrees of freedom by Energy Estimation Combined with Sequential Elimination)

  • 김현기;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2004년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.87-94
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    • 2004
  • A number of approximate techniques have been developed to calculate the eigenvalues in a reduced manner. These schemes approximate the lower eigenvalues that represent the global behavior of the structures. In general, sequential elimination has been widely used with reliability. But it takes excessively large amount of time to construct a reduced system. The present study proposes two-level condensation scheme(TLCS). In the first step, the candidate elements are selected by element-level energy estimation. In the second step, master degrees of freedom are selected by sequential elimination from the candidate degrees of freedom linked to the selected elements in the first step. Numerical examples demonstrate that the proposed method saves computational cost effectively and provides a reduced system which predicts the accurate eigenvalues of global system.

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구조시스템의 동적응답을 이용한 역해석에서의 악조건 특성 규명 (On the III-condition of Reverse Process from Structural Dynamic Response Data)

  • 양경택
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.83-94
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    • 1999
  • 본 연구에서는 시스템의 해석적 모델과 측정된 응답을 이용하여 입력하중을 추정하는 역해석 기법을 유한요소모델과 같은 해석적 모델을 알고 있는 경우와 주파수응답함수와 같은 실험적 모델을 알고 있는 경우에 대하여 제시하였으며 이때 발생되는 수학적 악조건의 특성을 규명하였다. 역해석시 발생되는 수학적 악조건은 시스템의 동강성행렬과 측정위치에 의해 결정되는 특성행렬의 조건수에 따라 결정되며 역해석기법을 공학문제에 적용하기 위하여는 특성행렬의 조건수가 낮아지도록 주자유도 및 측정점을 선택하여야 하고 특히 공진영역 및 반공진영역에서는 필연적으로 악조건이 발생됨을 알 수 있었다. 수학적 악조건의 특성을 명확히 규명하기 위하여 간단한 수치해석을 통하여 그 결과를 제시하였다.

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