• Computational Structural Engineering
• /
• v.7 no.3
• /
• pp.115-122
• /
• 1994

Design sensitivity analysis of the second order perturbed eigenproblems for random structural system is presented. Dynamic response of random system including uncertainties for the design variable is calculated with the first order and second order perturbation method to original governing equation. In optimal design methods, there is fundamental requirement for design gradients. A method for calculating the sensitivity coefficients is developed using the direct differentiation method for the governing equation and first order and second order perturbed equation.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.9 no.1
• /
• pp.119-126
• /
• 1985

형상은 3차원이지만 2차원 문제로 이상화하여 해석할 수 있는 탄성구조물의 최적설계를 내연기관 연결봉(Connecting Rod)을 예제로 사용하여 진행하였다. 연결봉은 각 부위에서의 두께는 다르나 평면응력상태에 있다고 가정하였다. 연결봉의 질량을 최소화하기 위해 두께의 분포 및 2차원 모델 경계의 모양을 설계변수로 채택하였고 설계변수 및 응력치에 대한 제한조건을 적용하였다. 설계감도계수 계산을 위해 Variational Formulation, Material Derivative, Adjoint Variable이론을 도입하였고 최적화 방법으로는 Gradient Projection Method를 사용하였다. 최적설계 결과 현재 사용중인 연결봉 무게의 20%를 줄일 수 있음이 밝혀졌다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.12 no.4
• /
• pp.619-627
• /
• 1999

다분야 통합 시스템의 설계문제는 다량의 설계변수와 구속조건으로 구성되며 다수의 공학적 현상으로 연관되어 있다. 다분야 통합 최적설계 문제를 효과적으로 다루기 위해서는 다양한 해석분야의 공학적 설계원리를 동시에 고려하여 균형 있고 유기적인 방법으로 최적의 설계를 결정하는 체계적인 설계자동화기술이 요구된다. 다분야 통합 설계문제를 위한 효율적인 설계방법론으로 분리기반 최적화 기법이 적용되는데 이 방법은 한 단위의 대규모 설계문제를 여러 개의 하부시스템으로 분리하여 독립적으로 최적화를 수행하고 각 하부 시스템으로부터의 설계해 사이의 중재 및 통합화를 거쳐 최종적으로 수렴된 최적설계를 찾는 방법이다. 본 논문에서는 분리기반 최적화기법을 다분야 통합최적 설계문제에 적용하는데 필요한 시스템분리기법을 유전알고리즘 및 다층 역전 파 신경회로망을 이용하여 정립하였다. 시스템분리기법을 검증하기 위해 최근 미국 Boeing사에서 개발중인 고속 민간항공기인 HSCT의 시뮬레이션기반 설계문제를 이용하였다. 대규모 설계시스템의 분리결과는 전체 설계문제의 특성을 파악하기 위한 자료로 활용되며 향후, 분리기반 최적화과정에서 최종적으로 통합된 최적설계를 탐색하는데 필요한 기반구조를 제공한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2011.07a
• /
• pp.870-871
• /
• 2011

신뢰도 기반 최적설계는 목적함수를 최적화하는 단계와 확률구속조건을 평가하기 위한 최적화 단계로 이루어져 있다. 본 논문에서는 확률구속조건을 평가하는 방법으로 신뢰도 지수 기법과 성능치 기법을 제시하였고, 두 기법을 적용하여 초전도 자기 에너지 저장장치 모델의 신뢰도 기반 최적설계를 수행하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.215-221
• /
• 1999

본 연구에서는 구조물의 변위 제약조건을 고려한 위상 최적설계를 체스판무늬 검색 알고리즘과 가상하중을 이용하여 수행하였다. 본 연구에서는 변위 제약조건의 민감도 계산을 위하여 가상 변위장을 도입하였으며, 밀도와 유효강성계수의 상관관계를 정의하기 위하여 가상재료를 도입하였다. 또한, 선형 유한요소를 이용한 위상 최적화 기법에서 일반적으로 나타나는 체스판무늬를 제거하기 위하여 밀도 재분배방법을 이용하였다. 그리고, 변위 제약조건을 고려한 경우와 그렇지 않은 경우의 수치예제를 비교 검토함으로써 본 연구의 타당성을 검증하였다.

• Journal of the KSME
• /
• v.29 no.3
• /
• pp.294-305
• /
• 1989

소성가공 공정설계의 컴퓨터를 이용한 최적설계를 위하여 선결되어야 기술적 과제를 (i) 구성방 정식, (ii) 윤활 및 마찰조건, 그리고 (iii) 적응적 유한요소망 재구성법 등 3가지 분야로 대별하여 논의하였다. 적절히 선택된 마찰/구속조건 등 경계조건 (boundary condition) 과 적절한 유한 요소망의 구성을 통하여 최종제품의 형상을 만들어내기 위한 금형의 형상 등을 유한요소법으로 해석하여 공정설계상의 시행착오의 범위와 횟수를 줄일 수 있다(7,8). 또 하나의 예로서 자동 차의 자체 등 비교적 대형의 판재가공에서 펀치에 의한 본격적인 가공행정이 이루어지기 전에 판재 자체가 중력에 의하여 처지게 되는데 이러한 중력에 의한 피가공재의 초기 처짐은 최종제 품의 형상에 직접적인 영향을 주게 된다. 이 경우 기존의 유한요소 해석 기법을 사용하여 초 기처짐을 제어하기 위한 판재의 가공전 고정용 금형(binder wrap)의 최적설계를 훌륭히 수행할 수 있다. 이같이 현재의 유한요소 해석법은 많은 기술적 과제를 지니고 있으나 동시에 소성가 공의 컴퓨터 응용설계를 실현하기 위한 궁극적 도구로서 매우 큰 활용 잠재력을 지니고 있다.

• KCID journal
• /
• v.2 no.1
• /
• pp.30-38
• /
• 1995

This paper presents three optimization analyses for constructing an irrigation pipe network for upland crop. A Sample network involving a pump and a storage tank is solved using the proposed three analyses. The first analysis is to resolve the sample netw

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.14 no.3
• /
• pp.656-663
• /
• 1990

To investigate the optimum design conditions of Stirling Engines at the preliminary design stage, comparative study between adoabatoc analysis based on an approximate analytical solution to the Ideal Adiabatic Model and the existing isothermal analysis has been carried out. The optimum phase angle obtained from adiabatic analysis to achieve the maximum work with given combination of design parameters is greater than that from isothermal analysis, while the optimum swept volume ratio is smaller. Effect of variation in the temperature ratio on the work parameter is proved to be stronger in adiabatic analysis. On the contrary, the work parameter by adiabatic analysis is less sensitive to a change in the dead volume ratio. Especially in adiabatic analysis there exists the optimum dead volume ratio maximizing the work parameter, which may provide a lower limit of it. Considering that the adiabatic model is more reasonable, signifiant differences between two methods lead to the conclusion that adiabatic analysis is preferable to isothermal one for the preliminary design of Stirling Engines.

• Aerospace Engineering and Technology
• /
• v.10 no.1
• /
• pp.175-182
• /
• 2011

Optimized design was performed for a subsonic aircraft wing. The subsonic aircraft is dual turbo-prop and carrying less than 100 passengers. The cruise speed is Mach 0.6. The design was performed by two stages. The first stage is to decide the height of horizontal tail by analyzing the directional stability with Vorstab and then, the optimized wing configuration was selected with Piano, a optimizer commercially available. Fluent, a commercial CFD software was utilized to predict the aerodynamic performance of the aircraft. Drag of the aircraft was minimized with maintaining constant lift for cruise. The optimization reduced 10 counts from the initial wing configuration.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
• /
• v.4 no.3
• /
• pp.183-190
• /
• 1992

The Collins cryocooler is numerically analysed with the optimization technique, and the optimum operating and design conditions are searched. This paper shows that liquefied helium quantity has an external maximum w.r.t. the total mass flow rate, the mass flow rates through expander and the capacities of heat exchangers. The liquefied helium quantity increases as the compressor exit pressure of the cryocooler does. The maximum quantity of liquefied helium and the maximum coefficient of performance have been found to exist in extremum, depending on the ratios of each heat exchanger capicities to the total one. At the optimum condition, the capacity of heat exchanger in high temperature region is larger than that in low temperature region.