• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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• pp.29-29
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• 1997

각광 받는 구조재료인 섬유강화 복합적층재에 대한 기계적 체결 거동은 본질적인 재료의 이방성에 의해서 파단강도가 파단 모우드와 매우 밀접한 관련을 갖는 것으로 알려져 있다. 따라서, 복합적층판 체결부의 정밀 구조 설계에서는 단순화에 따른 오차를 줄이고 정밀해에 의한 설계 및 해석이 요청된다. 특히, 층간응력 성분을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층 판의 기계적 체결부 해석이나 실제 구조물의 체결부에서 발생하는 굽힘이나 비틀림과 같은 하중 상태를 묘사하기 위해서도 정밀한 3차원 응력 해석은 필요하다. 하지만, 지금까지 기계적 체결부의 거동에 관한 연구는 층간응력 성분들을 어느정도 무시할 수 있는 얇은 평판에 대한 2차원 응력해석에 주로 국한되어 왔으며, 일부 수행된 체결부에 대한 3차원 응력 해석의 경우 여러 단점을 갖는 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 해석이 수행되었을 뿐이다.본 연구는 층간응력 성분들을 무시할 수 없는 두께를 갖는 복합적층판의 기계적 체결부 해석에 지금까지 사용되어온 3차원 연속체 요소에 의한 유한요소 방법이 갖는 단점들을 개선한 Layerwise 유한요소법을 이용하여 3차원 응력해석을 수행하였다. 특히, 선형상보성원리에 근거한 최적설계 기법을 응용하여, 기계적 체결시 핀과 적층판의 홀 사이에 발생하는 하중 전달 과정을 모사하고, 접촉력에 의한 홀 주위의 복잡하고 국부적인 응력 집중현상을 규명하여본다.

• Elastomers and Composites
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• 제38권3호
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• pp.195-205
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• 2003

본 논문에서는 미드솔에 에어싸이클 펌프를 장착한 골프화에 대한 해석적 방법과 설계기술을 보여준다. 골프화는 유한요소법으로 모델링 하였으며, 더 나은 설계를 위해서 신발을 구성하는 미드솔과 아웃솔의 형상을 고려하였다. 또한 미드솔에 있는 에어싸이클 펌프의 최적의 크기와 형상을 조사하였다. 표준 인체 압력 값을 유한요소해석의 경계 값으로 채택하였다. 오그덴 타입의 변형률에너지 함수의 미지 상수는 인장시험에 따라서 조사하였다. 비선형해석을 위해서 상용 유한요소해석 프로그램 MARC V7.3을 이용하여 미드솔과 아웃솔의 변형률과 부피 변화 값을 각각 구하였다. 미드솔과 아웃솔 유한요소법에 의해 구해진 값은 탄성체의 특성에 따라서 달리 나타난다. 여기에 보인 결과는 보다 나은 골프화 해석에 사용될 것이다. 더욱이, 결과 간들은 보다 효과적인 방법을 개발하기 위한 방법으로 신발산업체에 사용되어 질 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.29-41
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• 2007

다른 복잡한 의사 결정 문제와 같이 구조설계는 많은 다른 기준들 사이의 상반관계에서 이루어지는 의사 결정 문제이다 . 다양하게수학적으로 프로그래밍 된 설계 기법이 점차 현실적인 요소를 감안하여 현실화되고 있으나 여전히 많은 설계의 제한, 즉 수학적으로 모델화 되지 못하는 많은 설계요소들과 관련되어 있다. 본 연구는 이러한 제한을 인식하고 강 프레임 구조물의 최적 설계에 관하여 다루어 지지 않은 설계요소를 감안하여 실무 설계자들에게 하나의 유일한 설계해가 아닌 다른 몇 가지 유용한 설계 대안을 제시할 수 있는 설 계 시스템을 개발 하였다. 본 연구의 알고리즘에 의해 얻어진 설계 대안들은 모델화된 목적함수에 관해 최적의 해는 아니지만 매우 적합한 해들이 며, 동시에 유일한 최적해와 비교 시 다른 설계 해로써 때로는 임의 모델화 되지 않은 설계요소에 관해서는 오히려 더 나은 결과를 나타내 줍 중에 효과적으로 저항하도록 보와 기둥이 모멘트 연결된 강 프레임 구조물을 대상으로 안정성에 문제가 없이 경비절감에 효과적인 설계를 위해 재료비뿐만 아니라 가설 시 부재연결에 소요되는 경비를 포함하는 최소 경비 설계를 위한 의사 결정 지원 시스템을 개 발하고자 한다. 본 시스템은 최적 설계해에 대한 설계대안을 생성하기 위한 변형된 최적화 문제형식으로, 이때 최적 설계해는 하중저항계수설계법 에 따른 비선형 해석과정과 유전알고리즘을 바탕으로 한 최적화 알고리즘을 결합한 알고리즘을 반복 수행하여 얻은 모멘트 연결의 수와 총 경비 와의 상반관계로부터 결정된다. 유용성 평가를 위해 생성된 각 설계대안을 다양한 설계요소에 관해 고찰하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1173-1176
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• 1995

We design and analyze two type stators for brushless DC linear motors by the experiment and the computational analysis. For a U-shape stator, the maximum manetic flux density by the finite element method(FEM) is large than that by the experiment by 1.0~2.2%. The result by the FEM is so accurate that it can be applied to the geometric design for the optimization. To increase the maximum magnetic flux density, we suggest an improved stator and analyze it by the 3-D and 2-D models. The maximum magnetic flux density of the improved stator is large than that of the U-Shape stator by 2.7%. Considering the size of the improved stator and maximum magnetic flux density, we determine that the optimized thickness is 5mm for a given specification.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권8호
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• pp.779-785
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• 2009

This paper is concerned with a computational approach for topology optimization of geometrically nonlinear structures following specific load-displacement trajectories. In our previous works, attention was paid to stabilize topology optimization involving large displacement and a method called the element connectivity parameterization was developed. Here, we aimed to extend the element connectivity parameterization method to find an optimal geometrically nonlinear structure yielding a specific load-displacement trajectory. In contrast to designing a stiffest structure, the trajectory design problem requires special consideration in topology optimization formulation and solution procedure. Some numerical problems were considered to test the developed element connectivity parameterization based formulation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.141-143
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• 2001

자기 부상력을 이용한 정밀 저울은 화학 실험실과 같이 정밀한 측정을 필요로 하는 곳에서 사용되고 있다. 이 정밀 저울은 저울의 측정대가 초기 위치로부터 이동하는 거리와 자속 밀도와의 상관관계를 이용하여 무게를 구하는 방식을 사용한다. 그런데 기존의 정밀저울은 힘이나 자속 밀도가 측정대의 이동하는 거리에 대해서 비선형적인 특성을 갖고 있기 때문에 거리에 대한 무게를 계산하는데 어려움이 있었고, 따라서 이동 가능 범위가 제한되어 있다는 단점이 있었다. 본 논문에서는 이런 문제점들을 해결하기 위해서 자기 부상형 정밀저울의 자석 표면에 부가적인 금속 구조를 덧붙인 새로운 모델을 제안하였고, 유한요소법과 진화 알고리즘을 사용하여 금속 구조의 형태를 최적화하였다. 그 결과 기존 자기 부상형 정밀 저울의 문제점인 비선형적 특성을 해결하고 이동 가능 범위도 향상시켜 더 간단하면서도 정화하게 무게를 계산할 수 있게 하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.192-195
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• 2005

Nanometer operating linear motor is difficult to control the nano-positioning because of the vibration between structures changing of mechanical friction force happened by properties of the vibration and heat caused by operating of a mover. Therefore, it is required to analysis the vibration and heat about a mover. In this paper, we will analyze the property of vibration through analyzing by using FEM a mover of linear motor developed in the non-load situation and suggest the direction of optimal design about a mover by using method of DOE, also try to find the solution to operate the linear motor stabilized through the reducing weight of mover considering the vibration.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1122-1127
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• 2011

자동차 범퍼는 충돌 시 차량 충격 에너지를 흡수하여 차체를 보호하는 중요한 부품이다. 따라서 자동차 범퍼 설계의 초기 단계에서 범퍼 충돌 성능을 만족하는 범퍼 빔의 단면을 결정하는 것은 매우 중요한 요구 조건이다. 본 논문에서는 고정벽 충돌 대응용 자동차 범퍼 빔의 최적 단면 계산을 위하여 중간매개반응표면모델을 사용하였다. 자동차 범퍼 충돌 해석의 결과로 나오는 비선형성이 강한 충격력 대 범퍼 빔의 변위 결과 그래프를 중간매개반응표면모델을 사용하여 정도가 확보된 근사화된 그래프를 만들어서 범퍼 충돌 시의 범퍼 빔의 변형 결과를 구하게 된다. 본 연구의 방법을 이용하면 3차원 비선형 유한요소해석에서 요구되어지는 방대한 해석 시간을 획기적으로 줄일 수 있게 된다. 본 중간매개반응표면모델을 이용한 범퍼 빔의 변형 결과는 3차원 유한요소해석 결과와 비교하여 그 결과 정도의 타당성을 검증하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.136-145
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• 2013

최근 발생한 대규모 지진으로 구조물의 내진보강에 대한 사회적 관심도가 높아지고 있다. 특히 내진 설계가 반영되지 않은 기둥은 취성적인 파괴로 구조물 전체붕괴를 유발하기 때문에 내진보강이 적용 되어야한다. 과거에는 단면증설법, 강판보강법등이 주로 적용되었고 최근에는 복합재료의 장점을 이용한 섬유보강법이 선호되고 있다. 그러나 이러한 보강법들은 구조물의 물리적 손상을 유발하며, 작업공간과 시간소비가 크다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 보강법의 단점을 보강하여 복합재료 (Fiber reinforced polymer)와 Aluminum 체결부 이용한 FRP 내진보강재를 개발하였다. 비선형 유한요소 해석프로그램을 통해 개발된 FRP 내진보강재의 최적 보강량을 결정하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권8호
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• pp.27-35
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• 2003

쉘의 기하 모델링과 해석은 각각 다른 배경과 목적을 가지고 발전되어 왔다. 따라서 기하 모델링과 해석을 통합한 설계 도구를 만들기에 기존의 방법은 적절하지 않다. 본 연구에서는 기하 모델링과 해석, 최적 설계를 통합한 개념을 제시한다. 이것은 B-스플라인 곡면의 표현방법에 기초를 두고 있다. 기하학적으로 정확한 쉘 유한요소를 도입하였으며, 최적 설계 부분에서는 곡면의 조정점을 설계변수로 택하였다. 또한 설계 민감도를 계산하기 위해서 준해석적 방법을 사용했고, 이를 바탕으로 순차적 선형계획법을 이용해 곡면의 형상 최적화를 수행하였다. 이렇게 개발된 통합설계 개념은 곡면의 모델링과 해석에 적합한 도구로 이용될 수 있다.