• Title/Summary/Keyword: 최적화 해석

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Multi-level Optimization for Orthotropic Steel Deck Bridges (강상판교의 다단계 최적설계)

  • 조효남;정지승;민대홍
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.237-247
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    • 2001
  • 강상판교는 부재수가 많고 구조적 거동이 복잡하여 재래적인 단일수준 (CSL) 알고리즘을 이용하여 최적화하는 것이 매우 어렵기 때문에 본 연구에서는 강상판교를 효율적으로 최적화하기 위해 다단계 최적설계 (MLDS) 알고리즘이 제안되었다. 강상판교를 주형과 강상판으로 나누기 위해 등위법이 사용되었고, 시스템 최적화를 위하여 설계 변수를 줄이는 분해법이 사용되었다. 효율적인 최적설계를 위해 다단계 최적설계 알고리즘은 제약조건 소거기법(Constraint Deletion)과 응력 재해석 같은 근사화 기법을 도입하였다. 변위해석을 위한 제약조건 소거기법은 교량의 최적화에 효율적인 것으로 검증되었고, 제안된 응력 재해석 기법 또한 설계민감도 해석을 필요로 하지 않으므로 매우 효율적이다. MLDS 알고리즘의 적용성과 강건성은 다양한 수치예제를 사용하여 기존의 단일수준 알고리즘과 비교하였다.

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Optimum Shape Design of a Rotating-Shaft Using ESO Method ESO 법을 이용한 회전축의 형상최적화

  • Yang, Bo-Suk;Kim, Yong-Han
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.360-364
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    • 2001
  • 본 논문에서는 최근의 진화적 구조최적화(ESO) 전략을 회전축의 형상최적화에 적용하였으며, 각 계산 스텝마다 단위 유한요소의 크기를 변경함으로써 기존의 방법보다 빠르고 정확한 최적형상에 수렴하는 새로운 방법을 제시하였다. 축요소의 직경을 시스템 설계변수로 하였으며, 축중량의 감소, 공진배율(Q-factor)의 감소 및 충분한 위험속도의 분리여유를 갖도록 목적함수를 설정하였다. 불평형응답 및 굽힙응력의 구속조건을 부가하였으며, 목적함수에 대한 설계변수의 감도해석을 수행하였다. 전동기축계에 대한 적용 결과로부터 주파수와 동적 구속조건하의 로터베어링 시스템에 대한 축 형상 최적화에 ESO법이 효과적으로 이용될 수 있음을 확인하였다.

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A Network-Distributed Design Optimization Approach for Aerodynamic Design of a 3-D Wing (3차원 날개 공력설계를 위한 네트워크 분산 설계최적화)

  • Joh, Chang-Yeol;Lee, Sang-Kyung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.32 no.10
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    • pp.12-19
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    • 2004
  • An aerodynamic design optimization system for three-dimensional wing was developed as a part of the future MDO framework. The present design optimization system includes four modules such as geometry design, grid generation, flow solver and optimizer. All modules were based on commercial softwares and programmed to have automated execution capability in batch mode utilizing built-in script and journaling. The integration of all modules into the system was accomplished through programming using Visual Basic language. The distributed computational environment based on network communication was established to save computational time especially for time-consuming aerodynamic analyses. The distributed aerodynamic computations were performed in conjunction with the global optimization algorithm of response surface method, instead of using usual parallel computation based on domain decomposition. The application of the design system in the drag minimization problem demonstrated considerably enhanced efficiency of the design process while the final design showed reasonable results of reduced drag.

Dynamic Stall Control Using Aerodynamic Sensitivity Analysis (민감도 해석을 이용한 동적실속 제어)

  • Ahn, Tai-Sul;Kim, Hyoung-Jin;Kim, Chong-Am;Rho, Oh-Hyun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.8
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    • pp.10-20
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    • 2002
  • The present paper investigates methods to control dynamic stall using an optimal approach. An unsteady aerodynamic sensitivity analysis code is developed by a direct differentiation method from a two-dimensional unsteady compressible Navier-Stokes solver including a two-equation turbulence model. Dynamic stall control is conducted by minimizing an objective function defined at an instant instead of integrating for a period of time. Unsteady sensitivity derivatives of the objective function are calculated by the sensitivity code, and optimization is carried out using a linear line search method at every physical time step. Numerous examples of dynamic stall control using control parameters such as nose radius, maximum thickness of airfoil, or suction show satisfactory results.

가압경수로 안전주입계통 최적화를 위한 SBLOCA 영향 고찰

  • 이남호;허재영;배규환;이상종;황순택
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05b
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    • pp.519-524
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    • 1996
  • 울진 3,4호기 안전주입계통의 용량 변화가 가상적인 소형냉각재상실사고 거동에 미치는 민감도 해석을 수행하여 이를 System 80 설계발전소의 CESSAR-F 와 비교함으로써 후속호기 계통설계 및 사고해석을 위한 안전주입계통의 최적화에 활용코자 하였다. 본 논문에서 해석은 USNRC가 승인한 ABB-CE 평가 모델을 적용하여 수행하였으며, 이의 결과 소형 파단 사고시 안전주입탱크의 용량 및 고압 안전주입유량을 울진 3,4호기의 60% 까지 줄였을 때에도 경수로용 비상노심냉각계통 허용 기준$^{(1)}$ 을 만족함을 확인하였다.

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특집: 미래주도형 성형공정과 수치 해석기술 - 응력 해석 기법을 이용한 주조 공정에서 발생하는 변형 및 균열 예측

  • Chu, In-Ho
    • 기계와재료
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    • v.23 no.3
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    • pp.114-123
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    • 2011
  • 주조품 설계 및 제조에 있어서 기존의 유동 및 응고 해석뿐 아니라 최근에는 응력 해석 기법의 적용이 대두 되고 있다. 특히 자동차 산업에 있어서 부품의 경량화는 필수 불가결한 선택이며, 이는 설계자 및 제조업체에 복잡하고 얇은 알루미늄, 마그네슘 주물품에 대하여, 치수적인 문제와 강성의 문제를 동시에 해결하도록 요구하고 있다. 또한 경제적인 관점에서 긴 금형 수명이 요구되나 열 및 기계적인 피로 균열인 'heat checking'은 이러한 금형 수명을 저하시키는 가장 흔한 요소이다. 이런 무제를 해결하기 위해 해석 기법을 이용하여 주조 설계 및 공정을 최적화 함으로써 변형의 최소화 및 금형 수명의 최대화를 달성할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 기법을 성공적으로 적용하기 위해서는 주조 공정 해석, 재료 시험, 제품 설계 및 공정 최적화 설계가 통합적으로 이루어져야 한다. 본 고에서는 현재 최신 주조 해석 기법을 이용하여, 주조품 제조 공정에서 발생하는 응력과 관련된 문제들에 대한 수치해석 기법을 살펴보고, 이에 대한 리뷰를 제공하고자 한다.

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Design Optimization of a Wing Structure under Multi Load Spectra using PSO algorithm (PSO 알고리즘을 이용한 다중 하중 스펙트럼 하에서의 항공기 날개 구조부재의 최적 설계 연구)

  • Park, Kook Jin;Park, Yong Jin;Cho, Jin Yeon;Park, Chan Yik;Kim, Seung Jo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.11
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    • pp.963-971
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    • 2012
  • In this paper, development of optimal design tools for wing structure is described including multi load spectra condition and fatigue analysis. Two dimensional CFD result are used for calculating aerodynamic force. Design variables are composed of a number of rib and spar, positions, and thickness of each structural member. The mission profile for fatigue analysis is composed based upon the results of CFD analysis, the flight-by-flight spectra method, the excessive curves for gust loads. Minor's rule was used to deal with multi-load condition. Stress analysis and fatigue analysis are performed to calculate objective functions. Particle Swarm Optimization(PSO) algorithm was used to apply to problems which have dozens of design variables.

Study on Estimations of Initial Mass Fractions of CH4/O2 in Diffusion-Controlled Turbulent Combustion Using Inverse Analysis (확산지배 난류 연소현상에서 역해석을 이용한 CH4/O2의 초기 질량분율 추정에 관한 연구)

  • Lee, Kyun-Ho;Baek, Seung-Wook
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.7
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    • pp.679-688
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    • 2010
  • The major objective of the present study is to extend the applications of inverse analysis to more realistic engineering fields with a complex combustion process rather than the traditional simple heat-transfer problems. In order to do this, the unknown initial mass fractions of $CH_4/O_2$ are estimated from the temperature measurement data by inverse analysis in the practical diffusion-controlled turbulent combustion problem. In order to ensure efficient inverse analysis, the repulsive particle swarm optimization (RPSO) method, which belongs to the class of stochastic evolutionary global optimization methods, is implemented as an inverse solver. Based on this study, it is expected that useful information can be obtained when inverse analysis is used in the diagnosis, design, or optimization of real combustion systems involving unknown parameters.

A study on contact analysis and optimum support design using commercial analysis software (상용 해석 소프트웨어를 이용한 접촉문제의 효과적 해석 및 최적 지지점 설계)

  • Won June-Ho;Choi Joo-Ho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.19 no.1 s.71
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    • pp.47-54
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    • 2006
  • In this study, an optimum support design problem is considered to minimize displacement of stacked plates under self weight condition. During the displacement analysis, several kinds of contact arise between the plates themselves and support bar. These can be easily considered if commercial analysis software, which provides capability to solve the contact problem, is used. It is found, however, that the computing time is extraordinarily long due possibly to the generality of the software and also to the ignorance of the control parameters used in the software. In this paper, the contact condition is imposed directly by the authors, while the software is used only to solve the ordinary displacement analysis problem. In this way, the computing time is decreased remarkably by more than 30 times, while yielding the same accurate results. Optimization is conducted based on this efficient analysis method to find minimum number of supporting bars using the response surface algorithm.

A Study on Crashworthiness Optimization of Front Side Members using Bead Shape Optimization (비드 형상 최적화를 이용한 전방 측면 부재의 충돌 최적화 연구)

  • Lee, Jun-Young;Lee, Jung-Suk;Lee, Yong-Hoon;Bae, Bok-Soo;Kim, Kyu-Hak;Yim, Hong-Jae
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.3
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    • pp.331-337
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    • 2012
  • In this study, the front side member is optimized using a topography optimization technique. Optimization of a simple beam is conducted before optimization of the front side member. The objective function is set to minimize the first buckling factor in the longitudinal direction. The design variable corresponds to the perturbation of nodes normal to the shell's mid-plane space. The crash analysis is conducted on a simple beam, which is optimized by Response Surface Method and the topography optimization technique. In order to verify the topography optimization technique, the results of the RSM and topography optimization model are compared. Consequently, we confirm the satisfactory performance of the topography optimization technique, and apply this topography optimization to the front side member. Thus, the front side member is optimized and its crashworthiness is increased.