• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.7 no.2 s.24
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• pp.115-124
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• 2007

The initial shape is arrived at by a self-formation process, which accomplishes a form in the natural world, or is determined analytically by considering the equilibrium of initial stress only. Therefore, the self-formation process, which accomplishes a form in the natural world is grasped and the types of modeling techniques available to find the shapes of soft structures are well investigated and classified. To establish a form-finding modeling techniques, the models of string, soap film, fabric, rubber, plaster, and etc. are used. These modeling techniques can be used as a method of understanding the characteristics of structures when the material of model shows similar characteristics. Generally, the model test confirms the structure based on numerical analysis, at the same time it is important preceding process to develop such a program. With the above process, the relationship between model test and numerical analysis becomes a feedback process. Therefore, in this study, two examples which have been accomplished from such a technique are investigated and considered according to modeling process.

• Computational Structural Engineering
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• v.5 no.3
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• pp.19-28
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• 1992

이 글에서는 막 구조물의 설계에서 자주 제기되는 형상결정 문제에 대한 접근방법을 제시하고자 하였다. 형상결정 문제는 막 구조물이 휨 강성이 전혀 없거나, 빈약한 재료를 사용하는데 기인하여 제기되고, 막 구조물의 설계에서 불안정영역의 발생을 피하기 위해서는 형상의 기준면에서 곡률과 비틀림의 변화를 최소화해야 하며 이러한 변화를 최소화하기 위해서는 형상이 적용하중의 막력에 의한 평형면에 근접하는 것이 바람직하다. 또한, 초기에 막 구조물에 도입된 초기장력에 오차가 발새하면 막면은 스스로 등장력의 형태로 이동하게 되므로, 초기에 막장력의 분포가 등장력의 상태가 되도록 그 형상을 결정하는 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 조건을 만족하는 형상탐색문제는 이러한 종류의 구조물의 설계에서는 매우 중요한 문제가 된다. 그러나 국내에서는 막과 케이블 구조물의 형상해석과 응력-변형해석에 범용적으로 사용될 수 있는 프로그램의 개발이 미약하고 이러한 구조방식에 대한 국내의 인식에 크게 부족한 실정이다. 따라서 이 글이 막과 케이블 구조물의 설계에서 형상탐색해석이 반드시 필요한 이 구조물의 구조적 특성을 이해하는데 조금이라도 도움이 될 수 있기를 기대한다.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.10 no.4
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• pp.59-66
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• 2010

This study presents the topology optimization technique by density method to determine the initial shape of space truss structures. Most initial shape design is performed by designer's previous experiences and trial and error method instead of the application of reasonable optimization method. Thus, the reasonable and economical optimization methods are needed to be introduced for the initial shape design. Therefore, we set design domain for cantilever space truss structure as an example model. And topology optimization is used to obtain optimum layout for them, and then size optimization method is used to find the optimum member size. Therefore, the reasonable initial optimal shapes of spatial truss structures can be obtained through the topology and size optimization using density method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.660_661
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• 2009

본 논문에서는 유한 요소법에 기반을 둔 최적설계 이론과 상용 시뮬레이션 프로그램인 COMSOL의 인터페이스를 활용하여 전기 기기의 최적설계를 수행하였다. 전기기기의 최적설계를 위한 형상 정보는 통상적으로 해석용으로만 사용되는 COMSOL 프로그램의 CAD 기능을 통해 추출하였다. 초기형상에 대해 민감도해석을 적용해 계산된 민감도를 바탕으로 설계변수를 변화시키며 반복적인 계산을 수행하고 최적 형상을 도출하였다. 논문에서 정한 설계목표에 맞추어 모델의 목적함수를 정의하고, 최종 결과를 초기형상과 비교했을 때 설계 목표치에 대한 오차가 감소하고 목적함수가 수렴하는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.864-865
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• 2015

차량 운전 시 주변에 경고를 하는 수단인 Vehicle Horn은 경험에 의존하는 방식으로 설계되고 있다. 그러나 Vehicle horn의 성능 및 제작비용을 고려한 최적설계를 위해서는 정형화된 설계 process가 필요하다. 이러한 필요를 충족시키고자 본 논문에서는 Vehicle Horn의 초기 설계 process를 제안한다. 자기등가회로를 이용해 특성을 예측하여 Vehicle horn의 초기 형상을 결정한다. 그리고 초기 형상에 대한 FEA를 수행하여 자기등가회로를 검증하고 전자기 파라미터를 산정한다. 마지막으로 전자기 파라미터를 Vehicle horn의 전기-기계 시스템을 구현한 Dynamic Simulator에 적용하여 Vehicle horn의 거동을 예측한다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.5 no.4
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• pp.207-218
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• 1997

A new blank design method is introduced to predict the blank shape and the strain distribution in the sheet metal forming process. This method deals with only one step from the final shape to the initial blank using the ideal forming theory. Based on this theory, a three-dimensional membrane finite element code has been developed to design an initial blank in the sheet metal forming process. In this paper, the designs of initial blanks for forming a cylindrical cup, a rectangular cup, and a front fender are presented as examples. Also, it compares the two shapes, the target shape with the shape which is deformed from the initial blank using the FEM analysis code. The results illustrate the information that this direct design code is useful in the preliminary design state.

• Journal of the KSME
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• v.32 no.2
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• pp.146-158
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• 1992

설계란 주어진 구속조건 하에서 어떤 목표를 달성해 나가는 일련의 과정이라고 할 수 있다. 이 과정은 여러번의 합성(synthesis), 분석(analysis) 그리고 의사결정 루프에 의해 이루어진다. 이 러한 개념설계 또는 설계초기 단계에서 사용될 수 있는 컴퓨터를 이용한 새로운 설계기법들과 앞 부분에서 설명된 솔리드 모델링과 같은 구체적 형상모델링 기법의 조화가 미래에 등장할 새로운 CAD 시스템의 기반을 이룰 것이다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.11
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• pp.494-500
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• 2020

Owing to the complexity of shapes and elements, some difficulties are found in the modeling and sharing phases in a project at the earlier design stages. This paper extends the boundaries by suggesting the data interoperability between 3D modeling software, McNeel Rhino 3D and BIM system, and Autodesk® Revit® Architecture. The main research methodology is to link the architectural form data in the NURBS supporting the 3DM format, especially for integrating surface properties into the mass family template of Revit. This algorithm-driven interoperability approach using visual programming, such as Dynamo in conjunction with Autodesk®, can be applicable in a theoretical part and also a practical use-case. This paper summarizes these results as sequence guidelines and project template recommendations suggesting an efficient design process to interoperate geometric data with the BIM system to manipulate and control the regular and curved form of office buildings.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.365-370
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• 2013

현대에 이르러 초음속 운영 영역에서의 항공기에 대한 많은 연구가 진행되고 있으나, 음속 폭음 현상과 충격파 현상에서 야기된 높은 항력 및 연료 효율성 저하로 인하여 그 한계에 부딪치고 있다. Busemann 복엽 익형은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 형상이며, 상하 형상에 의한 파동 상쇄효과 및 파동 감소효과를 통해 충격파의 강도와 음속 폭음 효과를 감소시키는 형상이다. 하지만 본 익형은 탈설계 조건에서 항력 계수가 급격하게 증가하는 등의 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 EDISON_CFD를 이용하여 Busemann 복엽 익형의 주변 유동 특성에 대하여 면밀한 고찰을 수행하였다. 우선 Busemann 복엽 익형의 초기 형상에 대한 유동 조건별 해석을 통하여 탈설계 조건에서의 항력 성능 저하 문제에 대한 고찰을 하였다. 이후 3개의 형상 변수에 대한 매개 변수 연구를 통하여 익형의 각 형상 변수가 탈설계 영역 및 해당 영역에서의 최대 항력 계수에 미치는 영향에 대한 고찰을 수행하였으며, 이를 통하여 기존 형상보다 좁은 탈설계 구간을 가지고, 최대 항력 계수가 약 34.8% 감소한 부스만 복엽 익형을 설계하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.1
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• pp.9-18
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• 2007

This study shows an implementation of partial holes in an initial design domain in order to improve convergences of topology optimization algorithms. The method is associated with a bubble method as introduced by Eschenauer et al. to overcome slow convergence of boundary-based shape optimization methods. However, contrary to the bubble method, initial holes are only implemented for initializations of optimization algorithm in this approach, and there is no need to consider a characteristic function which defines hole's deposition during every optimization procedure. In addition, solid and void regions within the initial design domain are not fixed but merged or split during optimization Procedures. Since this phenomenon activates finite changes of design parameters without numerically calculating movements and positions of holes, convergences of topology optimization algorithm can be improved. In the present study, material topology optimization designs of Michell-type beam utilizing the initial design domain with initial holes of varied sizes and shapes is carried out by using SIMP like a density distribution method. Numerical examples demonstrate the efficiency and simplicity of the present method.