• 제목/요약/키워드: 치수 최적설계

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Optimal Section Design for Metal Press Door Impact Beam Development by 3-Point Bending Analysis (3점 굽힘 하중 해석을 통한 금속 판재형 도어 임팩트 단면형상 최적설계)

  • Kim, Sun-Yong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.7
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    • pp.166-172
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    • 2019
  • A case study was performed in order to develop well-designed of thin plate door impact beam. The conventional impact beam was consisted of steel-pipe welded two brackets on the both side, which causes low productivity and high cost. In order to overcome those disadvantage, it is necessary to develop a new type of door impact; thin plate impact beam. The thin plate impact beam was not needed a welding procedure, which can lead low cost and high productivity. In order to maximally resist from an external force, the cross-section design should be well designed. 6 different cross-section design were proposed based on engineer's experience. Three point bending test was simulated those 6 different impact beam and compared the reaction forces. Among them, one case was chosen and redesigned for detail design.

Basic Study on Performance Comparison of Structural Optimization Software Systems (구조최적설계 소프트웨어의 성능 비교에 대한 기초연구)

  • Choi, Wook Han;Huang, Cheng Guo;Park, Gyung-Jin;Kim, Tai-Kyung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.12
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    • pp.1403-1413
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    • 2014
  • Structural optimization is widely accepted in industrial fields. Structural optimization pursues improved performance of the structures. Recently, structural optimization is actively utilized due to the well-developed commercial design software systems. Three popular commercial structural optimization systems are investigated and compared. They are MSC.Nastran, Genesis and OptiStruct. The performance of the systems is analyzed based on the quality of the optimum solution and the computational time. Linear static response size, shape and topology optimizations are explored and compared with some test examples. For fair comparison, the systems are run in the same environment and the optimization parameters affecting the performance are unified. The optimization results are analyzed and the performances and characteristics of each software system are discussed.

Design of Cylindrical Composite Shell for Optimal Dimensions (최적 단면 치수를 가지는 복합재료 중공빔의 설계)

  • Chun Heong-Jae;Park Hyuk-Sung;Choi Yong-Jin
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.18 no.3
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    • pp.219-226
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    • 2005
  • In this study, the problem formulation and solution technique using genetic algorithms for design optimization of laminate composite cylindrical beam section are presented. The hollow cylindrical beams we usually used in the wheel chair. If the weight of wheel chair is reduced, it will lead to huge improvement in passenger's mobility and comfort. In this context, the replacement of steel by high performance and light weight composite material along with optimal design will be a good contribution in the process of weight reduction of a wheel chair. An artificial genetics approach for the design optimization of hollow cylindrical composite beam is presented. On applying the genetic algorithm, the optimal dimensions of hollow cylindrical composite beams which have equivalent rigidities to those of corresponding hollow cylindrical steel beams are obtained. Also structural analysis is conducted on the entire wheel chair structure incorporating Tsai-Wu failure criteria. The maximum Tsai-Wu failure criteria index is $0.192\times10^{-3}$ which is moth less than value of 1.00 indicating no failure is observed under excessive loading condition. It is found that the substitution of steel by composite material could reduce the weight of wheel chair up to 45%.

Optimal Design of Storm Sewer by Computations of Feasible Hydraulic Gradient Line (합리적 동수위 계산을 통한 최적 배수관로 설계)

  • Yoo, Hee-Sang;Kim, Mun-Mo;Ahn, Won-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1585-1589
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    • 2009
  • 최근 빈발하는 국지성 호우나 태풍에 의한 집중호우로 도시지역의 내배수불량으로 인하여 저지대 및 지하공간의 침수현상이 빈번히 야기하고 있는 실정이다. 특히 연안이나 외수위의 영향으로 강제배수가 요구되는 지역인 경우에는 개발에 앞서 선결해야할 중요한 재해저감대책 중의 하나이다. 이에 본 연구에서는 연안의 해수면 및 하천 홍수위로 인한 계획단지 내 배수관로의 동수위 산정을 위한 유출모의를 수행하였다. 연안저지대의 순성토 지역인 경우 동수위 계산에 따른 성토량에 의한 비용이 전체 공사비 결정 요인의 가장 큰 부분을 차지하고 있으므로 이에 따른 경제적이면서 치수안전도를 증가시킬 수 있는 계산 방법을 정립하는 것은 선결되어야 할 문제이다. 이를 위해 도시유역에 범용적으로 사용되고 있는 SWMM 모형을 활용하였다. SWMM 모형 중에서 EXTRAN 블록을 통한 유출모의는 관거내 동수경사를 계산하여 배수, 역류, 압력류, 월류까지도 모의할 수 있다. 다양한 조건으로 배수관로의 설계를 통한 동수위와 성토고를 분석하여 조건별 경제성과 치수안전도를 검토할 수 있으나 관로 크기, 경사, 방향 등을 우선하여 변경해가면서 최적안을 확인하였다. 검토된 계산 절차에 따라서 향후 지형적으로 유사한 지역에서의 배수시스템 설계에 적용 및 기존 배수관망 재설계 및 확장 등의 검토에 효과적으로 적용할 수 있을 것이다.

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Sensitivity Analysis and Optimal design for the Elasto-plastic buckling of Vehicle Structures (차체구조물의 탄소성좌굴에 관한 민감도해석과 최적설계)

  • Won, Chong-Jin;Lee, Jong-Sun
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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    • v.7 no.5
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    • pp.106-112
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    • 1998
  • Experience and experiments show that in many cases the buckling limit is reached at a much smaller load level than is predicted by linear buckling analysis. In this paper, it is considered linear and nonlinear of plane vehicle structure and estimates design sensitivity of the cross sectional area that is composed plane vehicle structure and performs optimal design. It compares linear vehicle structure with nonlinear vehicle structure for optima design result that is selected constraint condition of buckling load.

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Optimum Design for the Frame of the Shuttle Car for LMTT to transfer a Container (컨테이너 이송을 위한 LMTT용 셔틀 카의 프레임 치수최적설계)

  • Han, Dong-Seop;Han, Geun-Jo;Lee, Kwon-Hee;Shim, Jae-Joon;Lee, Seong-Wook
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.29 no.1
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    • pp.429-432
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    • 2005
  • LMTT(Linear Motor based Transfer Technology) is a new type of transfer system used in the maritime container terminal for the port automation, and largely consists of a controller, shuttle car, and rail. The shuttle car is divided into the frame part, the driving part, and wheels. In order to design this system, various researched on each part of it must be conducted. In this study, we dealt with the optimum design for the frame part of the shuttle car designed from previous studies on the strength of the frame with respect to the number of cross beams to minimize the weight of the shuttle car and to satisfy design criteria of cargo-handling systems in container terminal. For the optimization of the frame, thicknesses of each beam were adopted as design variables, the weight of the frame as objective function, and stress and deflection per unit length as constraint conditions.

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Optimization of Injection Molding Process using the IDESIGN Program (IDESIGN 프로그램을 이용항 사출성형공정의 최적화)

  • 민병현
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.9 no.2
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    • pp.66-72
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    • 1997
  • 사출성형품의 품질특성으로 외관, 치수, 기계적 강도 등이 있으나 조립부품으로써 사 될경우에는 치수가 주요한 품질이 된다. 성형품은 용융수지의 특성상 사출공정 중 수축을 일으키므로 이를 고려해서 금형설계가 이루어지지만 실제 사출과정에서 공정변수를 최적화 하여 관리하지 않으면 허용오차 내의 치수를 얻기가 힘들다. 본 논문에서는 주요조립부의 치수가 허용오차 내에서 얻어지도록 설계시 적용된 수축률과 측정된 수축률의 차이를 목적 함수로 하여 최소화 시키며 반복이차계획 알고리즘을 채택한 IDESIGN 프로그램을 이용해 최적 사출성형조건을 구하였다. 제약조건은 성형품의 부위별 수축률 편차 및 싱크마크 깊이 가 공정변수의 부등호 제약식으로 도출되었고 성형이 이루어지는 공정변수의 상하한 값이 최대 및 최소 경계값으로 적용되었다.

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Spillway Design by Using Numerical Model Experiment - Case Study of AnDong Multipurpose Dam - (수치모형실험을 이용한 여수로 설계 - 안동다목적댐 -)

  • Kim, Dae-Geun;Park, Sun-Jung;Lee, Young-Sik;Hwang, Jong-Hoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1604-1608
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    • 2008
  • 최근 기상이변 등에 따라 빈번히 발생하는 이상홍수에 대비하여 댐의 안정성 확보를 위한 댐설계기준이 강화되었고, 이에 따라 가능최대홍수량(PMF) 유입시 댐의 항구적인 안전성 확보를 위하여 치수능력 증대사업이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 안동댐의 치수능력 증대사업의 일환으로 계획된 비상여수로에 대하여 2차원, 3차원 수치모형실험을 통해 비상여수로의 수리학적 안정성과 기능성을 검토하였다. 최적의 설계안을 결정하는데 필요한 자료를 제공하기 위하여 접근수로의 유황, 월류위어의 방류능력, 급경사수로 및 감세공의 유황을 검토하였다. 특히, 월류위어의 교각형상에 따른 수면형상, 조절부의 제원에 따른 방류량 검토, 조절부의 평면형상에 따른 유황, 급경사수로의 종단경사에 따른 유황, 저유량 방류시 플립버킷부에서의 사출궤적 등에 대한 검토 등을 수행하였다. 본 연구결과, 수치모형실험은 설계자에게 실용적인 해석도구로 사용될 수 있음을 보일 수 있었다.

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A Study on Stiffness-based Optimal Design of Tall Plane Frameworks using Composite Member (합성부재를 이용한 고층평면골조의 강성최적설계에 관한 연구)

  • Kim, Ho-Soo;Lee, Han-Joo
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.4 no.3 s.13
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    • pp.77-84
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    • 2004
  • This study presents an effective stiffness-based optimal technique to control quantitatively lateral drift for tall frameworks using composit member subject to lateral loads. To this end, displacement sensitivity depending on behavior characteristics of tall frameworks is established and approximation concept that preserves the generality of the mathematical programming and can efficiently solve large scale problems is introduced. Specifically, under the 'constant-shape' assumption, resizing techniqe of composite member is developed. Two types of 50 story frameworks are presented to illustrate the features of the quantitative lateral drift control technique proposed in this study.

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