Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2012.05a
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pp.472-476
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2012
부정류 해석프로그램을 이용하여 각 절점에서 갑작스런 유량의 변화가 일어났다고 가정하여 부정류 해석을 수행하였다. 각 절점에서 소요유량(demand)이 추가로 발생할 경우에 대해서 부정류 해석을 수행하였다. 추가 소요유량이 발생하였다는 것은 그 절점에서의 누수량으로 간주할 수 있으므로 실제 일어날 수 있는 누수에 대한 민감도 분석을 하여 센서의 설치지점을 선정한다면 보다 더 정확한 모니터링 지점선정이 될 것으로 판단된다. 다음과 같은 두 가지 방법을 통하여 모니터링 최적지점 선정방법을 비교하였다. 첫 번째는 한 절점에서 갑작스런 소요유량의 변화가 발생하면 그로인해 부정류가 발생한다. 이때 각 절점에서의 압력변위와 유량변화가 발생한 절점의 압력비를 합하고 절점의 수로 평균하여 민감도 분석을 수행한다. 특정 절점에서 유량변화로 발생한 압력의 변화가 다른 절점에 얼마나 영향을 미치는지에 대한 기여도를 부정류 해석결과를 이용하여 정량적으로 산정하는 방법이다. 특정 절점에서 유량의 변화가 생겼으므로 부정류해석 결과는 누수가 없을 때 최초 계산하였던 각 절점에서의 압력이 크게 유동하게 된다. 이때의 최고치와 최저치의 차는 압력변위이고 최초압력과의 비를 합산하고 절점의 수로 평균한 값을 비교하였다. 이렇게 계산된 값이 가장 큰 절점이 모니터링 지점으로 우선 선정된다. 두 번째 방법은 유량변화로 발생한 절점의 압력변위와 그 절점의 최초압력의 비를 산정하는 방법이며 부정류해석결과를 이용하였다. 한 절점에서 유량을 변화시키고 부정류로 인해 발생하는 압력변위와 최초압력의 비를 합산하고 절점수로 평균하여 민감도 분석을 수행한 것이다. 어느 절점의 압력변위와 최초압력의 비를 정량적으로 산정하여 민감도를 분석하고 비교하였다.
성게의 정자를 이용한 생물검정은 해양환경의 독성평가에 널리 사용되고 있다. 그러나, 국내산 성게류의 경우 산란기가 3~11월로 겨울에는 생물검정 실칩이 불가능한 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 겨울에 산란이 가능한 아무르불가사리(Arterias amurensis)를 생물검정용으로 개발하였다. 불가사리류의 생식과 발생과정은 성게류와 유사하므로 성게류를 이용한 실험 방법을 아무르불가사리에 적용할 수 있다. 그러나, 생물검정 실험 결과의 유효성은 실험조건에 의하여 달라질 수 있으므로, 본 연구에서는 실험 결과에 큰 영향을 미칠 수 있는 조건들 즉. 수정막의 발달 시간, 정자와 알의 비율, 정자의 활력이 유지되는 시간, 정자의 노출 시간, 그리고 시료의 염분 범위 등을 최적화 하고자 하였다. 수정막의 발달이 완전하게 이루어지는 최소 시간은 60분이었고, 시료에 주입할 정자와 알의 비율은 3,000이상일 때 수정률이 높게 유지되었다(70%이상). 정자의 활력은 해수에 희석한 후 3시간 이상이 경과하면 급격히 감소하였다. 정자의 노출시간은 20~60분의 범위에서 구리에 대한 $EC_{50}$이 크게 달라지지 않았다(변동계수: 17%).실험에 적절한 시료의 염분 범위는 26~38 psu이었다. 아무르불가사리 정자의 민감도는, 일반적으로 해양환경 평가에 흔히 사용되는 생물들의 민감도 범위의 중간 정도에 해당하였다. 따라서 아무르불가사리의 정자는 해양환경 평가를 위한 생물검정용으로 적합한 것으로 여겨진다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.32
no.1
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pp.29-34
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2008
The efforts of reflecting the system's uncertainties in design step have been made and robust optimization or reliability-based design optimization are examples of the most famous methodologies. In their formulation, the mean and standard deviation of a performance function and constraints expressed by probability conditions are involved. Therefore, it is essential to effectively and accurately calculate them and, in addition, the sensitivity results are required to obtain when the nonlinear programming is utilized during optimization process. We aim to obtain the new and efficient sensitivity formulation, which is based on integral form, on statistical moments such as the mean and standard deviation, and probability constraints. It does not require the additional functional calculation when statistical moments and failure or satisfaction probabilities are already obtained at a design point. Moreover, some numerical examples have been calculated and compared with the exact solution or the results of Monte Carlo Simulation method. The results seem to be very satisfactory.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.17
no.1
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pp.11-20
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1993
Sensitivity information is required in the optimal design process. In structural optimization, sensitivity calculation is a bottleneck due to its complexities and expensiveness. Various schemes have been proposed for the calculation. Analytic and finite difference methods are the most popular at the present time. However, they have advantages and disadvantages in different ways. Semi-anayltic method has been suggested to overcome the difficulties. In spite of the excellency, the semi-analytic method has been found to possess numerical error quite much with respect to shape variables. In this research, the error from each method is evaluated and compared using a shape variable. A two-dimensional beam is selected for an example since it has mathematical solution. An efficient method is suggested for the structural optimization which utilizes finite element method.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.26
no.4D
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pp.559-564
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2006
The purpose of this study is to minimize negative effect of VMS travel time information service by sensitivity analysis, which forecasts the change in link traffic volume. As a result, strategies for providing travel information that can change driving patterns for minimizing travel time were found. The framework for analysis is recently expanded with the application of game theory. According to the experiment, the algorithm generated for travel time information service reduces total travel time and yields travel patterns that is very close to the system optimization. Also, this study found that the route the travel time service information is provided about could play the important role.
We consider the development of simple regression-like diagnostics for assessing the sensitivity of an optimal design to deviations from the assumptions of constant error variance. This contains a review of Cook's local influence approach and an application of local influence aproach to D-optimal experimental design. The method is applied in a number of simple examples in Section 3. Conclusions and directions for further research follow in Section 4.
The optimum design of the cylindrical shell under external pressure loading is considered. The design variable is a skin thickness of the unstiffened parallel middle body shell. Overall buckling strength and direct stress and displacements constraints are considered in the design problem The optimum design is achieved with one of the standard nonlinear constrained optimization technique. A method for calculating the sensitivity coefficients is developed using the direct differentiation.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.12
no.2
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pp.215-221
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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.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.34
no.12
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pp.1811-1820
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2010
Most components in the real world show nonlinear response. The nonlinearity may arise because of contact between the parts, nonlinear material, or large deformation of the components. Structural optimization considering nonlinearities is fairly expensive because sensitivity information is difficult to calculate. To overcome this difficulty, the equivalent load method was proposed for nonlinear response optimization. This method was originally developed for size and shape optimization. In this study, the equivalent load method is modified to perform topology optimization considering all kinds of nonlinearities. Equivalent load is defined as the load for linear analysis that generates the same response field as that for nonlinear analysis. A simple example demonstrates that results of the topology optimization using equivalent load are very similar to the numerical results. Nonlinear response topology optimization is performed with a practical example and the results are compared with those of conventional linear response topology optimization.
The purposes of this study are to not only estimate optimal harvests and efforts using the surplus production methods for Spanish mackerel caught by multiple fishing gears, but provide dynamic optimal fisheries management for these gears using the current value Hamiltonian method. To achieve the above purposes this study uses several models such as Gavaris's general linear model for standardizing fishing efforts, surplus production method for estimating biological and technological coefficients, current value Hamiltonian method for estimating dynamic optimal harvest and efforts, and sensitivity analysis for diagnosing economic influences of these fisheries. As a result, this study showed that Spanish mackerel was overfished by multiple fishing gears based on surplus production method and the current value Hamiltonian method. Also, this study found that when the price and cost proportionally changed, the optimal harvest and fishing effort sensitively responded to the stock level of Spanish mackerel. Next, this study suggested that the multiple fishing gears for Spanish mackerel should reduce unnecessary costs such as operating time or inefficient fuel consumption. Finally, this study provided reasons Spanish mackerel should be included in the TAC system in a view of profit maximization based on sustainable use of the Spanish mackerel.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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