• 제목/요약/키워드: 최적 형상

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축 방향 충격을 받는 박판 파형관의 충돌안전도 해석 및 형상 최적설계 (Crashworthiness Analysis and Shape Design Optimization of Thin-walled Corrugated Tubes under Axial Impact)

  • 안승호;정현승;김진성;손승완
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.128-135
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    • 2021
  • 박판관은 충돌안전을 위한 에너지 흡수장치 중의 하나로써 가벼우면서도 에너지 흡수 효율이 좋아 널리 이용되어 왔다. 그러나 일반적인 박판관은 충돌 초기 피크하중(IPCF: Initial Peak Crushing Force)이 높게 유발될 뿐 아니라 반복적으로 나타나는 피크하중으로 인하여 충돌에너지 흡수장치로써의 안정성이 다소 떨어진다는 단점이 있다. 충돌 초기 피크하중을 감소시키고 충돌에너지 흡수장치의 안정성을 키우기 위하여 박판 파형관이 도입되었다. 파형관의 성능은 기하 형상에 큰 영향을 받기 때문에 최적설계 기법을 적용하여 파형관의 성능을 최적화할 수 있다. 본 논문에서는 충돌안전도 해석에 기반한 형상 최적설계를 수행하기 위하여 적응 근사모델(adaptive surrogate model)을 활용한 최적설계 기법을 활용하였다. 파형의 진폭 및 파장 뿐 아니라 형상의 곡률 변화를 설계 변수로써 고려하였다. 형상 설계 매개변수화를 수행하기 위하여 몰핑(morphing) 방법을 채택하였다. 수치 예제를 통해서 적응 근사모델에 기반한 최적설계 결과와 기존 근사모델에 기반한 최적설계 결과를 비교하고 적응 근사모델에 기반한 최적설계 방법이 좀 더 효율적인 결과를 도출함을 보였다.

압축공기에너지 저장 공동의 콘크리트 플러그 최적 형상에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Optimal Shape of Concrete Plug for Compressed Air Energy Storage Caverns)

  • 박도현;김형목;류동우;신중호;송원경
    • 터널과지하공간
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    • 제21권3호
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    • pp.164-173
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    • 2011
  • 본 연구에서는 압축공기에너지 저장 공동의 콘크리트 플러그 최적 형상을 조사하기 위해 플러그 형상에 따른 저장 공동의 안정성을 수치해석적으로 평가하였다. 고려한 플러그 형상은 원통형, 암반에 근입된 원통형, 테이퍼형, 쐐기형이었고, 강도감소법에 의한 안전율과 압축 공기의 압력으로 인해 콘크리트에 발생하는 항복 영역의 부피비를 토대로 안정성을 분석하였다. 안정성 분석 결과, 암반에 근입된 원통형과 테이퍼형 플러그가 원통형과 쐐기형 플러그보다 역학적으로 더 안정한 것으로 분석되었다. 그러나 암반에 근입된 플러그의 경우 플러그와 암반이 접촉하는 부분에서 응력 집중이 발생하여 암반에 근입된 원통형 플러그보다는 테이퍼형 플러그 가 최적의 형상인 것을 확인하였다.

사장교의 최적 초기형상 및 무응력길이 결정을 위한 간략해석법 (A Simplified Analysis Method for Determining an Optimized Initial Shape of Cable-Stayed Bridges)

  • 정명락;박세웅;민동주;김문영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.947-954
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    • 2016
  • 고정하중을 받는 사장교의 최적 초기형상 결정을 위한 간략해석법을 제시한다. 이 방법은 비선형 유한요소 해석을 수행하지 않고 최적의 초기형상을 구현할 수 있으며, 최소의 휨모멘트를 발생시키는 무응력길이를 제공한다. 초기형상 해석 후 여타의 하중조합 또는 시공단계해석을 수행하기 위해 무응력길이를 변화시키지 않고 Newton-Raphson 반복법을 수행하는 무응력길이법을 이용한다. 수치예제는 제작캠버를 포함한 인천대교 2차원 모델이며, 제시된 해석법과 상용 유한요소해석 프로그램 MIDAS의 초기형상 해석결과를 비교 분석한다. 주로 케이블의 장력과 주부재의 휨모멘트 및 변위를 관찰하였으며, 두 해석결과는 축방향 변위를 제외하고 모든 결과 값이 서로 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

다구찌 기법을 이용한 자동차 페달 암의 형상 최적설계 (Shape Optimal Design of an Automotive Pedal Arm Using the Taguchi Method)

  • 이부윤;이현우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.76-83
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    • 2007
  • The Taguchi method is applied to obtain the optimal design of an automotive pedal arm in consideration of the stiffness test specification. Design parameters are defined to describe shape of the pedal arm. Volume, maximum Von-Mises stress and maximum displacement of the pedal arm are established as the smaller-the-better characteristics. Optimal parameters are determined on the basis of the analyzed level averages of the characteristics.

프리캐스트 PC 세그멘탈 교량 접합부에 대한 실험 연구 (An Experimental Study on the Joints in Precast PC Segmental Bridges)

  • 오병환;유승운;김종한;이형준;장석훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1994년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.42-46
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    • 1994
  • 본 연구에서는 프리캐스트 PC 세그멘탈 교량 접합부의 전단거동을 파악하기 위하여 전단키 접합부의 전단거동과 전단강도 특성을 실험적으로 연구하였다. 본 연구를 통하여 접합부 형상에 따른 하중-변위 관계, 균열거동, 파괴모드, 전단강도 등을 규명하고, 접합부의 역학적 거동에 영향을 미치는 여러인자들에 대해 분석한다. 또한 이로부터 최적의 접합부 형상을 도출하고, 이에 따른 최적의 접합방식을 검토함으로써 접합부 설계의 지침과 해석의 근거를 제시한다.

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고압 분사노즐의 최적형상에 관한 연구 (A Study on the Optimum Shape of High-Pressure Injection Nozzle)

  • 이종선;김형철
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.37-43
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    • 2003
  • This study makes to flow analysis of computational fluid dynamics(CFD) according to the basic theory of turbulent flow regarding high-pressure injection nozzle. It also makes structural analysis to find out the structural validity of the optimum shape of high-pressure injection nozzle. It divides to two areas such as plunger areas and high-pressure injection nozzle area including plunger.

형상변경에 의한 최적구조변경법 (The Optimum Structure Modification by Shape Changes)

  • 박석주;오창근
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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    • pp.225-230
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    • 1994
  • 본 연구에서는 진동특성을 개선하기 위한 방법으로서 구조물이 가지는 공간적인 좌표를 설계변수로 하여 감도를 구하고, 이를 이용하여 구조물의 길이와 높이에 대한 형상을 변경하는 최적구조변경법에 대해 예시하고자 한다. 먼저 모우드합성법을 이용하여 임의 치수의 L형 구조물의 진동특성을 해석하고, 진동 특성을 변경하기 위해 감도해석법으로 변경할 부분의 감도를 구하여 변경할 부분의 변경량을 계산한다. 그리고 변경한 후 재해석을 통해 결과를 비교함으로써 제시한 방법의 타당성을 고찰하고자 한다.

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다중표면반응법을 이용한 Slotless BLDCM의 열특성 안정화 설계 (A thermal safety design of slotless bldcm using MRSM)

  • 차현록;이성호;백승훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.39-40
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    • 2007
  • 본 논문은 Slotless BLDCM의 발열특성에 고려하여 열 발생을 최소화 하고자 다중 반응표면법을 적용하여 모터의 형상 및 권선 사양의 최적 선정에 관한 연구이다. 본 연구에서는 전류밀도의 최소화를 목적함수로 하여 형상 및 권선 사양의 최적화를 실시하였다. 변수에 대한 영향도의 분석은 전자계 해석을 통한 결과값을 통하여 실시하였으며, 열적 특성을 파악하기 위해서 전자계-열계의 해석을 통해서 최적값의 열적 안정성을 파악하였다.

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Contact Stress Analysis and Contact Surface Design : An Application to Spot Welder Electrode Design

  • ;;유완석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.69-77
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    • 1978
  • 스폿 용접 기구를 탄성체로 생각하여 접촉 응력과 용접봉의 최적 형상을 구하였다. 접촉 응력은 2차 계획법 문제로 바꾸어 해석하였고, 이에 필요한 용접봉과 피용접판의 Flexibility matrix 들은 유한 요소법의 프로그램인 SAPIV 를 사용하였다. 최애 접촉 응력을 최소로 하는 용접봉의 형상설계를 위해 축차적인 선형 계획법을 적용하고 특정한 경우의 해를 도시하였다. 최적의 용접봉 모양은 중심부가 오목하고 가장자리 부분이 볼록한 형태로 나타났다.

유한요소법과 개선된 Evolution Strategy를 이용한 교류 서보 전동기의 다중목적 최적설계 (Multi-objective Shape Optimization of a 400w AG Servo Motor Using FEM with Advanced Evolution Strategy)

  • 백제훈;고대승;신판석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.30-33
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    • 1997
  • 이 논문에서는 코깅 토크의 최소화와 효율의 최대화를 위해 전동기의 영구자석과 고정자 슬롯의 형상 최적화 방법을 제시하였다. 자계 해석은 유한요소법을 이용하였고, 토크의 계산은 가상번위법에 의하여 수행하였다. 형상 최적화를 위해서는 다중 목적 프로그래밍 기법과 개선된 ES를 적용하였다. 그리고 결과로 최적 설계된 전동기를 초기 전동기와 비교하였다.

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