• Title/Summary/Keyword: 최적 선형 요소

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Finite Element Simulation of a Superplastic Sheet Metal Forming Process with a Pressure Cycle Control Algorithm (초소성 박판 성형 공정의 유한 요소 압력 제어 해석)

  • 한수식;양동열;이종수
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1563-1571
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    • 1991
  • 본 연구에서는 가상일 원리로 부터 유한 요소 수식화를 updated-Lagrangian 형태로 유도하였으며, 유도된 수식화를 연속체 유한 요소로 유한 근사화 하였다. 이 때 초소성 재료의 거동은 비압축성, 비선형 점성 유ㄷ옹으로 묘사하였다. 유한 요소 프로그램은 성형 기구 해석과 하중 압력을 제어하는 기법으로 구성되어 있으며 하중 압력의 제어는 성형 시간이 최소가 되게 하기 위하여 변형률 속도 민감 계수가 최대가 되고, 국부 변형에 의한 두께 감소를 방지하며 변형률 속도는 일정하게 유지되면서 성 형이 될 수 있도록 하였다. 즉 하중 압력 제어는 상당 변형률 속도가 최대가 되게하 여 성형 시간을 최소화하게 구성하였다.개발된 유한 요소 프로그램은 정수압 벌징 가공에 적용하였으며 최적 압력 시간 선도, 성형 형상, 두께 및 두께 변형률 분포, 상 당 변형률 분포 등을 구하였다.

Optimum Design of Cross Section Lateral Damper Oil Seals for High Speed Railway Vehicle (고속 철도 차량 횡댐퍼 오일 씰의 형상 단면 최적설계)

  • Hwang, Ji-Hwan;Kim, Chul-Su
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.1
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    • pp.579-584
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    • 2017
  • The damper oil seal of a high-speed railway vehicle is made from nitrile butadiene rubber (NBR) in order to prevent lubricant from leaking into the damper and to stop harmful contaminants from entering the external environment while in service. Oil leakage through the seal primarily occurs from fatigue failure of the damper. Cumulative damage of the seal occurs due to the contact force between the rod and the rubber during movement due to track irregularities and cants, among other factors. Thus, the design of the oil seal should minimize the maximum principal strain at weak points. In this study, the optimal cross section of the damper oil seal was found using the multi-island genetic algorithm method to improve the durability of the damper. The optimal shape of the oil seal was derived using process automation and design optimization software. Nonlinear material properties for finite element analysis (FEA) of the rubber were determined by Marlow's model. The nonlinear FEA confirmed that the maximum principal strain at the oil leakage point was decreased 24% between the initial design and the optimum design.

Fuzzy Optimum Design of Plane Steel Frames Using Refined Plastic Hinge Analysis and a Genetic Algorithm (개선소성힌지해석과 유전자 알고리듬을 이용한 평면 강골조 구조물의 퍼지최적설계)

  • Lee, Mal Suk;Yun, Young Mook;Shon, Su Deok
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.18 no.2
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    • pp.147-160
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    • 2006
  • GA-based fuzzy optimum design algorithm incorporated with the refined plastic hinge analysis method is presented in this study. In the refined plastic hinge analysis method, geometric nonlinearity is considered by using the stability functions of the beam-column members. Material nonlinearity is also considered by using the gradual stiffness degradation model, which considers the effects of residual stresses, moment redistribution through the occurence of plastic hinges, and the geometric imperfections of the members. In the genetic algorithm, the tournament selection method and the total weight of the steel frames. The requirements of load-carrying capacity, serviceability, ductility, and constructabil ity are used as the constraint conditions. In fuzzy optimization, for crisp objective function and fuzzy constraint s, the tolerance that is accepted is 5% of the constraints. Furthermore, a level-cut method is presented from 0 to 1 at a 0 .2 interval, with the use of the nonmembership function, to solve fuzzy-optimization problems. The values of conventional GA optimization and fuzzy GA optimization are compared in several examples of steel structures.

헬리컬 및 직각 적층두께를 고려한 알루미늄-복합재료 압력용기의 최적설계

  • 이동건;윤영복;신돈수;하성규
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.19-19
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    • 1998
  • 라이너를 포함한 필라멘트 와인딩 복합재 압력용기의 성능향상을 위한 효율적인 구조최적 설계방안을 제시하였다. 이를 위해 온도효과가 고려된 비선형 유한요소법을 이용하여 각 층에서의 응력해석과 파손해석을 수행하였다. 또한 설계변수로 라이너의 두께와 헬리컬 적층두께, 실린더를 따라 변하는 직각 적층두께를 설정하였다. 모든 설계변수들에 대한 강도비 민감도를 유도하였으며 헬리컬 적층두께에 대한 강도비 민감도를 유지하기 위해 측지 등장력 돔설계 방법을 고려하였다. 구조 최적설계결과, 실린더를 따라 직각 적층두께를 최적으로 분포시켜 강성을 효과적으로 배열하였으므로 적층두께를 일정하게 고려한 경우보다 더 경량화 시킬 수 있었다.

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Optimization of GA-based Advanced Self-Organizing Fuzzy Polynomial Neural Networks (GA 기반 고급 자기구성 퍼지 다항식 뉴럴 네트워크의 최적화)

  • 박호성;박건준;오성권
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.288-291
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    • 2004
  • 기존의 SOFPNN은 데이터 수가 적고 비선형 요소가 많은 시스템에 대한 체계적이고 효율적인 최적 모델 을 구축할 수 있었으며 각 층 노드의 선택 입력을 변화시킴으로써 네트워크 구조 전체의 적응능력을 향상 시켰다. SOFPNN의 구조는 퍼지 다항식 뉴론(FPN)들로 구성되어 있으며, 층이 진행하는 동안 모델 스스로 노드의 선택과 제거를 통해 최적의 네트워크 구조를 생성할 수 있는 유연성을 가지고 있다. 그러나, 노드의 입력변수의 수와 규칙 후반부 다항식 차수 그리고 입력변수는 설계자의 경험 또는 반복적인 학습을 통해 선호된 네트워크 구조를 선택하였으나, 최적의 네트워크 구조를 구축하는데는 어려옴이 내재되어 있었다. 본 논문에서는 자기구성 퍼지 다항식 뉴럴네트워크(Self-Organizing Fuzzy Polynomial Neural Networks: SOFPNN)을 최적화시키기 위해 유전자 알고리즘을 이용하여 자기구성 퍼지 다항식 뉴럴 네트워크의 입력변수의 수와 이에 해당되는 입력변수 그리고 규칙 후반부 다항식의 차수를 탐색하여 최적 의 자기구성 퍼지 다항식 뉴럴 네트워크를 구축한다. 따라서 모델 구축에 있어서 유연성과 정확성을 가지며 객관적이고 좀 더 정확한 예측 능력을 가진 SOFPNN 모델 구조를 구축할 수가 있다.

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Genetically Optimized Self-Organizing Fuzzy-Set based Polynomial Neural Networks (유전론적 최적 자기구성 퍼지 집합 기반 다항식 뉴럴네트워크)

  • 노석범;오성권
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.303-306
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    • 2004
  • 기존의 퍼지 규칙에 기반을 둔 퍼지 다항식 뉴론(FPN)들로 구성된 SOFPNN은 데이터 수가 적고 비선형 요소가 많은 시스템에 대한 체계적이고 효율적인 최적 모델 을 구축할 수 있었으며 각 층 노드의 선택 입력을 변화시킴으로써 네트워크 구조 전체의 적응능력을 향상 시켰다. 유전자 알고리즘을 이용하여 자기구성 퍼지 다항식 뉴럴 네트워크의 입력변수의 수와 이에 해당되는 입력변수 그리고 규칙 후반부 다항식의 차수를 탐색하여 최적 의 자기구성 퍼지 다항식 뉴럴 네트워크를 구축한다. 그러나, SOFPNN의 기본 뉴론인 퍼지 규칙 기반 다항식 뉴론의 경우 입력변수가 많아질수록 규칙수가 기하급수적으로 증가한다는 단점을 가지고 있으나 본 노문에서 제안한 퍼지 집합 기반 다항식 뉴론(FSPN)의 규칙수는 입력 변수들이 서로 독립적이므로 규칙의 증가가 퍼지 규칙 기반 다항식 뉴런보다는 적다는 장점을 가지고 있다. 이러한 특성을 기반으로 기존의 SOFPNN의 노드에 퍼지 규칙 기반 다항식 뉴런 대신에 퍼지 집합 기반 다항식 뉴런을 적용한 SOFPNN을 제안하여 기존의 SOFPNN과 성능을 비교하였다. 최적의 자기 구성 퍼지 집합기반 다항식 뉴럴 네트워크를 구축하기 위하여 SOFPNN에서처럼 유전자 알고리즘을 이용하여 네트워크의 입력변수의 수와 이에 해당되는 입력변수 그리고 규칙 후반부 다항식의 차수를 탐색하였다.

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Optimal design of hybrid laminated composite plates (혼합 적층 복합 재료판의 최적설계)

  • 이영신;이열화;나문수
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.6
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    • pp.1391-1407
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    • 1990
  • In this paper, optimization procedures are presented considering the static and dynamic constraints for laminated composite plate and hybrid laminated composite plate subject to concentrated load on center of the plates. Design variables for this problem are ply angle or ply thickness. Deflection, natural frequency and specific damping capacity are considered as constraints. Using a recursive linear programming method, the nonlinear optimization problems are solved. By introducing the design scaling factor, the number of iterations is reduced significantly. Composite plates could be designed optimally combined with FEM analysis under various conditions. In the optimization procedure, verification for both analysis and design of the laminated composite plates are compared with the results of the others. Various design results are presented for the laminated composite plates and hybrid laminated composite plates.

A Study on the Selection of Parameters and Application of SVM for Software Cost Estimation (소프트웨어 비용산정을 위한 SVM의 파라미터 선정과 응용에 관한 연구)

  • Kwon, Ki-Tae;Lee, Joon-Gil
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.14 no.3
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    • pp.209-216
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    • 2009
  • The accurate estimation of software development cost is important to a successful development in software engineering. This paper presents a software cost estimation method using a support vector machine. Support vector machine is one of the efficient techniques for classification, and it is the classification method of input data based on Maximum-Margin Hyperplane. But SVM has the problem of the selection of optimal parameters, because it is dependent on user's parameters. This paper selects optimized SVM parameters using advanced method, and estimates software development cost. The proposed approach outperform some recent results reported in the literature.

Structural Optimization Using Equivalent Static Loads and Substructure Synthesis Method (등가정하중법과 부분구조합성법을 이용한 구조최적설계)

  • Choi, Wook Han;Na, Yoo Sang;Park, Gyung-Jin
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.8
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    • pp.823-830
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    • 2015
  • Structural optimization pursues improved performance of structures. Nowadays, structural optimization is applied to the design of huge and complex structures such as an airplane. As the number of the finite elements is increased, the analysis solution becomes more accurate. However, the design cost using the finite element model is significantly increased. The component mode synthesis method that is using the substructure synthesis method is frequently employed in order to keep the accuracy and reduce the cost. A new design method for structural optimization is proposed to reduce the design cost and to consider the dynamic effect of the structure. The proposed method reduces the design cost by applying the equivalent static loads on the design domain. An example of linear dynamic response optimization is solved and the efficiency of the proposed method is demonstrated.

A Study on the Thrust force and Normal force Characteristics of Linear Stepping Motor by 2D Finite Element Analysis (2차원 유한요소해석에 의한 선형 스텝핑 전동기의 추력 및 수직력 특성에 관한 연구)

  • 원규식;노채균;김동희;이상호;오홍석
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.17 no.5
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    • pp.141-148
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    • 2003
  • In the recently, the necessity of the hybrid type linear stepping motor(HLSM) of linear motion digital actuator has been increased in the various fields of the automatic control system. The HLSM is directly performed without any converting mechanism. Therefore, the HLSM is better advantaged in the efficiency and economical view than a rotary stepping motor. In this paper, we have designed an optimum tooth shape by the 2D finite element method(FEM) to develop the HLSM with longitudinal flux machine(LFM) type, and calculated the thrust force and normal force. And we have manufactured the prototype of it, and have experimented the thrust force characteristics of it.