• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.1 no.1
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• pp.87-94
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• 1989

철근콘크리트 뼈대구조와 같이 설계변수가 과다하고, 제약조건식이 복잡한 구조물의 최적화를 위하여는 구조물을 여러개의 부분구조물로 분할하여 최적해를 구하는 분할법이 많이 사용되고 있다. 그러나 기존의 분할법에 의한 최적화는 구조해석과정과 고정된 부재력에대한 단면설계변수의 부분최적화 과정만으로 이루어지기 때문에, 최적해를 구하려면 반복적인 재해석과정만을 수행하지 않으면 안된다. 따라서 본 연구에서는 다단계분할법에 의하여 철근콘크리트 뼈대구조의 최적화 문제를 3단계로 형성하고, 분할된 부분최적화문제의 최적화시 전체구조의 강성 및 부재력 변화가 반영되어 부분 구조물의 결합을 유지시킬 수 있는 최적화 알고리즘을 제안하였다. 최적화 문제에서 설계변수로는 단면의 크기, 철근량, 모멘트 재분배율등을 취하고,목적함수는 경비함수, 제약조건으로는 강도설계법에 의한 부재강도, 시방서의 요구사항등을 고려하여 문제를 형성하였다. 본 연구에서 개발한 다단계 최적화과정의 첫째 단계에서는 탄성해석에 의하여 재분배모멘트의 설계공간을 형성한다. 이 때 부재력변화량추정(forece approximation technique)에 의하여 단면치수의 변화에 따른 부재력의 변화를 제약조건식 내에 포함시킬 수 있도록 하였다. 둘째 단면에서는 첫째 단계에서 구한 부재력변화량추정이 포함된 제약조건식 내에서 무제약최소화기법에 의하여 단면치수를 최적화하도록 하였다. 셋째 단계에서는 재분배 모멘트를 최적화하였으며, 이 때 재분배모멘트의 변화에 따른 단면설계 변수의 변화는 둘째 단계에서 구한 설계민감도(design sensitivity)를 이용하여 반영시키도록 하였다. 제안된 알고리즘을 1층 2경간 및 2층 1경간 뼈대구조에 적용하여 알고리즘의 타당성과 효율성을 입증하였다. 따라서 본 연구의 알고리즘은 철근 콘크리트 뼈대구조의 최적설계에 안정성있게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2012.05a
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• pp.403-407
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• 2012

The purpose of this study is to find the optimum skirt size for a composite pressure vessel using optimum analysis technique. The size optimization for skirt shape of a composite pressure vessel was conducted using sub-problem approximation method and batch processing codes programmed by APDL(ANSYS Parametric Design Language). The thickness and length of skirt part were selected as design variables for the optimum analysis. The objective function and constraints were chosen as weight and displacement of skirt part, respectively. The numerical results showed that the weight of skirt of a composite pressure vessel would be saved by maximum 4.38% through the size optimization analysis for the skirt shape.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.10b
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• pp.21-23
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• 2003

본 연구에서는 반응표면기법을 이용하여 5상, 10/8 스위치드 리럭턴스 모터의 최적설계를 수행하였다. 반응표면 기법은 여러 개의 독립적인 설계변수가 출력 함수에 복합적인 작용을 하고 있을 때, 설계변수의 변화에 대한 출력함수의 변화를 추정하는 통계적인 분석방법이다. 여기서는, 모터 형상을 결정하는 모든 기하학적인 치수들을 변수로 선택하였고, D-Optimal 기법을 이용하여 실험 점들을 선택하였다. 각각의 실험점들에 대해서 FEM 해석을 수행하였고, 평균토크와 권선면적을 만족하는 최소부피의 모터를 설계하였다. 반응표면 모델을 이용하여 최적설계를 수행하였고, 각도와 전류에 따른 토크 프로파일과 인덕턴스 프로파일을 얻었다. 이를 바탕으로 동적 거동을 예상해 보았다. 반응표면기법을 이용한 최적설계에서는 global optimum을 보장할 수 있으며, 최적설계에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.287-287
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• 2022

홍수빈도분석의 실용적 측면의 목적은 특정 재현기간에 대하여 발생 가능한 홍수량을 설계홍수량(design flood)으로 설정함으로써 댐, 제방, 배수시설, 하수관거 등의 치수기능을 가진 치수시설물이 설계홍수량 내에서 홍수로 인한 피해를 발생시키지 않도록 그 규모와 기능을 설계함에 있다. 특히 우리나라의 경우 유량자료의 부족으로 강우빈도분석을 수행하여 재현기간별 확률강우량을 먼저 산정하고 이를 강우-유출모형을 통해 확률홍수량으로 전환한 뒤 하천등급에 따른 재현기간 기준에 따라 설계홍수량을 산정하고 있다. 그러나 이와 같이 결정된 설계홍수량이 특정유역에서 발생될 수 있는 피해규모에 대해 얼마나 적정한 지의 여부를 과학적으로 판단하기 위한 연구는 국내·외에서 찾아보기 어려우며, 이러한 문제를 개선하기 위한 기초 이론을 제공하는 것이 본 연구의 가장 중요한 목표이다. 홍수빈도분석을 통해 산정된 설계홍수량의 적정성 여부를 과학적으로 판단하기 위해 최근에 진행된 해외의 몇몇 연구에서는 총 기대비용함수(total expected cost function)의 개발에 근거한 최적설계홍수량을 활용할 수 있음을 제안한 바 있다. 이 개념은 계획된 설계홍수량 이상에서 발생될 수 있는 피해함수(damage function) 및 기대피해함수(expected damage function)와 비용함수(cost function)가 결정되면, 이로부터 총 비용을 나타내는 총 기대비용함수(total expected cost function)을 도출하고 총 기대비용함수가 최소가 되는 최적설계홍수량(optimal design flood)을 산정하여 이를 계획된 설계홍수량(tentative design flood) 비교함으로써 계획된 설계홍수량의 적정성을 판단하는 과정을 기초이론으로 활용한다. 본 연구에서는 불확실성으로 발생되는 범위를 고려한 최적설계홍수량을 산정하기 위하여 Metropolis-Hastings 알고리즘을 사용하였으며, 자료의 종류에 따른 홍수량의 변화를 분석하기 위하여 년최대계열 및 부분시계열 자료를 각각 적용하였다. 한강유역에서 가평대성, 여주 및 한강대교 수위표 지점에서 측정된 자동관측유량장치에 의한 홍수량 자료를 활용하였으며, 최적설계홍수량이 기존 설계홍수량에 비해 크게 산정됨을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.6 no.1
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• pp.40-47
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• 1996

In this paper, the optimal design rrethod of the electropermanent magnetic lifter is proposed. The electromag-netic performances at the states of attraction and release are calculated by the means of the equivalent magnetic circuit rrethod. The magnetic flux flow, the magneto-rrntive force and the aJronnt of lifting force correspond to the electromagnetic performances. As the optimization algorithm, the evolution strategy(ES) is applied for the maximization of the electromagnetic force at the state of attraction and for the minimization of the volume within the alJowable electomagnetic force range.[3] At this rrnrrent, the optimization satisfy the minimization of the electromagnetic force at the state of release. The validity of the proposed optimization rrethod is verified by the comparison between the optimization result and the FEM result (this FEM result is obtained from MAXWELL).

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.20 no.6
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• pp.239-243
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• 2010

This paper deals with the optimum design criteria for the premium efficiency of 250 kW traction induction motor, using response surface methodology (RSM) and finite element method (FEM). The focus of this paper is found firstly a design solution through the comparison of torque according to rotor bar shape, rotor dimensions variations. And secondly a mixed resolution with central composite design (CCD) is introduced and analysis of variance (ANOVA) is conducted to determine the significance of the fitted regression model. The proposed procedure allows to be optimized the rotor copper bar shape, rotor slot, rotor dimensions starting from an existing motor or a preliminary design.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.5 no.4
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• pp.74-81
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• 1996

This paper is to estimate sizing design sensitivity of linear and nonlinear vehicle frame structure using structural ananlysis result from ANSYS. Using design sensitivity results, optimal design of plane vehicle frame structure with buckling constraint is carried out the gradient projection method. Optimal design results are compares gradient projection method resrult with SUMT result.

• Computational Structural Engineering
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• v.6 no.3
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• pp.81-88
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• 1993

An efficient approach to the buckling analysis of stiffened cylindrical shells with rings and stringers under the axial and the lateral pressure loadings is presented. By this approach, the local buckling as well as overall buckling behavior has been investigated considering the discreteness of stiffeners and appropriate adoption of displacement functions. Some design criteria based on structural stability to determine optimum scantlings of stiffeners are also suggested. It is shown that the optimum scantlings of stiffeners can be designed from the condition of equal local and overall buckling strength.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.26 no.2
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• pp.55-61
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• 2016

This study proposes the design algorithm of an electromagnetic linear actuator with a divided coil excitation system, such as the colenoid (COL) system, using the equivalent magnetic circuit (EMC) method. Nowadays, the clamping device is used to hold workpiece in the electrically driven chucking system and is needed to produce a huge clamping force of 40 kN like hydraulic system. The design algorithm for electromagnetic linear actuator can be obtained using the EMC method. At first, the parameter map is used to decide the slot width ratio in the initial design. Next, to make the magnetic flux density uniform at each pole, the pole width is adjusted by the pole width adjusting algorithm with EMC. When the dimensions of the electromagnetic linear actuator are decided, the clamping force is calculated to check the desired clamping force. The design results show that it can be used to hold a workpiece firmly instead of using a hydraulic cylinder in a chucking system.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.9
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• pp.1099-1107
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• 2013

This study proposes a weight reduction design for urban transit, specifically, a Korean EMU carbody made of aluminum extrusion profiles, according to size optimization and useful material changes. First, the thickness of the under-frame, side-panels, and end-panels were optimized by the size optimization process, and then, the weight of the Korean EMU carbody could be reduced to approximately 14.8%. Second, the under-frame of the optimized carbody was substituted with a frame-type structure made of SMA 570, and then, the weight of the hybrid-type carbody was 3.8% lighter than that of the initial K-EMU. Finally, the under-frame and the roof-panel were substituted with a composite material sandwich to obtain an ultralight hybrid-type carbody. The weight of the ultralight hybrid-type carbody was 30% lighter than that of the initial K-EMU. All the resulting carbody models satisfied the design regulations of the domestic Performance Test Standard for Electrical Multiple Unit.