• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.38 no.4
• /
• pp.379-384
• /
• 2014

The most critical rotating parts of a gas turbine engine are turbine blades and disc, given that they must operate under severe conditions such as high turbine inlet temperature, high speeds, and high compression ratios. Owing to theses operating conditions and high rotational speed energy, some failures caused by turbine disks and blades are categorized into catastrophic and critical, respectively. To maximize the margin of structural integrity, we aim to optimize the vulnerable area of disc-blade interface region. Then, to check the robustness of the obtained optimized solution, we evaluated structural reliability under uncertainties such as dimensional tolerance and fatigue life variant. The results highlighted the necessity for and limitations of optimization which is one of deterministic methods, and pointed out the requirement for introducing reliability-based design optimization which is one of stochastic methods. Thermal-structural coupled-filed analysis and contact analysis are performed for them.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.1159-1163
• /
• 2010

최근의 극심한 기상이변으로 인하여 발생되는 유출량의 예측에 관한 사항은 치수 이수는 물론 방재의 측면에서도 역시 매우 중요한 관심사로 부각되고 있다. 강우-유출 관계는 유역의 수많은 시 공간적 변수들에 의해 영향을 받기 때문에 매우 복잡하여 예측하기 힘든 요소이다. 과거에는 추계학적 예측모형이나 확정론적 예측모형 혹은 경험적 모형 등을 사용하여 유출량을 예측하였으나 최근에는 인공신경망과 퍼지모형 그리고 유전자 알고리즘과 같은 인공지능기반의 모형들이 많이 사용되고 있다. 하지만 유출량을 예측하고자 할 때 학습자료 및 검정자료로써 사용되는 유출량은 수위-유량 관계곡선식으로부터 구하는 경우가 대부분으로 이렇게 유도된 유출량의 경우 오차가 크기 때문에 그 신뢰성에 문제가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 선행우량 및 수위자료로부터 단시간 수위예측에 관해 연구하였다. 신경망은 과거자료의 입 출력 패턴에서 정보를 추출하여 지식으로 보유하고, 이를 근거로 새로운 상황에 대한 해답을 제시하도록 하는 인공지능분야의 학습기법으로 인간이 과거의 경험과 훈련으로 지식을 축적하듯이 시스템의 입 출력에 의하여 연결강도를 최적화함으로서 모형의 구조를 스스로 조직화하기 때문에 모형의 구조에 적합한 최적 매개변수를 추정할 수 있다. 따라서 정확한 예측이 어려운 하천수위를 과거의 자료로 부터 학습된 신경망의 수학적 알고리즘을 통해 유출량의 예측에 적용할 수 있을 것이다. 유전자 알고리즘은 적자생존의 생물학 원리에 바탕을 둔 최적화 기법중의 하나로 자연계의 생명체 중 환경에 잘 적응한 개체가 좀 더 많은 자손을 남길 수 있다는 자연선택 과정과 유전자의 변화를 통해서 좋은 방향으로 발전해 나간다는 자연 진화의 과정인 자연계의 유전자 메커니즘에 바탕을 둔 탐색 알고리즘이다. 즉, 자연계의 유전과 진화 메커니즘을 공학적으로 모델화함으로써 잠재적인 해의 후보들을 모아 군집을 형성한 뒤 서로간의 교배 혹은 변이를 통해서 최적 해를 찾는 계산 모델이다. 따라서 본 연구에서는 인공신경망의 가중치를 유전자 알고리즘에 의해 최적화시킨후 오류역전파알고리즘에 의해 신경망의 학습을 진행하는 모형으로 감천유역의 선산수위표지점의 수위를 1시간~6시간까지 예측하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
• /
• v.10 no.2
• /
• pp.123-133
• /
• 2006

The main objective of this study is to develop an optimization algorithm of framed structures with rigid and various semi-rigid connections using the multilevel dynamic programming and the sequential unconstrained minimization techniques (SUMT). The second-order elastic analysis is performed for steel framed structures. The second order elastic analysis is developed based on nonlinear beam-column theory considering the bowing effect. The following semi-rigid connections are considered; double web angle, top-seat angle and top-seat angle with web angle. We considered the three connection models, such as modified exponential, polynomial and three parameter model. The total weight of the structural steel is used as the objective function in the optimization process. The dimensions of steel cross section are selected as the design variables. The design constraints consist of strength requirements for axial, shear and flexural resistance and serviceability requirements.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2004.07c
• /
• pp.2022-2024
• /
• 2004

본 논문에서는 초광대역 기술을 이용한 고정밀 위치 추적용 센서를 위한 소형, 저가의 안테나를 제안한다. 안테나는 Fat monopole 과 유사하지만, Fat monopole의 상대적인 협대역 특성을 개선하기 위해 탭을 부가하여 고주파에서의 특성을 향상시켰다. 또한 급전은 제작이 용이한 Coplanar 도파관 구조를 사용하였다. 검증을 위해 3.1GHz${\sim}$5.1GHz 대역에서의 고 정밀 위치 추적용 센서를 위한 안테나를 설계하였다. 상용 EM 프로그램을 사용하여 안테나의 치수들에 대한 최적화 작업이 이루어 졌다. 실제 제작 결과와 시뮬레이션 결과가 비교되었고 상당히 일치함을 확인 할 수 있었다. 제작된 안테나는 2.5GHz${\sim}$7GHz대역내에서 10dB이상의 Return loss를 가졌다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.786-790
• /
• 2002

In this study, structural optimum design was applied to the girder of magnet over head crane. The optimization was carried out using ANSYS Code for the deadweight of girder, especially focused on the thickness of its upper, lower, side and reinforced plates. The weight could be reduced up to around 15% with constraints of its deformation, stress, natural frequency and buckling strength. The structural safety was also verified by the buckling analysis of its panel structure. It might be thought to be very useful to design the conventional structures for the weight save through the structural optimization. The objective function and restricted function were estimated by the orthogonal array, and the sensitivity analysis of design variable fur that was operated.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.21 no.2
• /
• pp.160-167
• /
• 2004

The correlation between the object function and the design parameter is shown on this paper by using the characteristic function for the mixed result of the structural analysis, the buckling analysis and the table of orthogonal array according to the original overhead crane's dimensional change. About the above two functions, the effectiveness of design change according to the change of design parameters could be estimated. Also, the overhead crane's weight is reduced up to 10.55 percent maintaining the structural stability according to the thickness of plate.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2005.05b
• /
• pp.1408-1412
• /
• 2005

본 연구에서는 퍼지논리제어의 적용을 통해 홍수시 저수지의 방류량을 결정하는데 있어, 예측유입량 자료에 내재된 불확실성을 고려할 수 있는 저수지 운영 모형을 구성하고자 하였다. 제어규칙은 전문가들의 의견을 반영해 규칙기반을 설정하는데 이러한 일반적인 방법의 단점을 보완하고자 전역 최적화 기법인 타부탐색을 이용하여 제어규칙을 자동적으로 설정해 퍼지-타부탐색 모형을 구성하였다. 모형의 적용 결과, 첨두방류량이 감소되어 홍수조절 율이 개선되었으며 총 방류량도 감소되어 결과적으로 치수효과가 증대될 수 있음을 확인하였다. 또한 홍수 후에 가용할 수 있는 수자원의 양이 증가되어 이수적 차원에서 향상된 결과를 나타내었다.

• Journal of KSNVE
• /
• v.9 no.4
• /
• pp.795-805
• /
• 1999

Rubber mounts so called grommets and pipes are two major paths of vibration transmission from a compressor, an important vibration source in an air conditioner, to the whole unit. A procedure of configuring the suction and discharge pipes of the compressor was developed in this paper so as to reduce the vibration transmission through the pipes as well as the grommets. Through investigating the effects of shapes and connecting disrections of pipe elements on vibration transmission, a guideline to configure the pipe layout, which enables to reduce vibration transmission, was proposed. The initial pipe layout by the guideline was optimized with the objective function, minimization of boty vibration transmission and the cost, and with the constraints to yield the final dimensions of the pipes. The procedure not only minimizes the transmitted force to the circumferential devices but enables to eliminate rubber blocks or dampers, which are generally used to avoid resonances of the pipe system.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2002.11b
• /
• pp.576-581
• /
• 2002

The suspension is a structure that supports reading, writing head in information storage device. In order to develop the information storage device of high track density, it is necessary to study about the suspension. To satisfy operation condition of information storage device, the suspension shape is very important since it correlates to dynamic characteristics. Therefore, it is necessary to analyze the dynamic characteristics by using finite element analysis and to optimize the suspension of information storage device using size optimization and topology optimization. The suspension has various modes according to different kinds of frequency bandwidth. Sway mode and second torsion mode are especially critical among them. In this paper, we investigated method to improve bandwidth of sway and second torsion mode of HDD and ODD suspension by using size optimization and topology optimization.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
• /
• v.55 no.5
• /
• pp.245-249
• /
• 2006

This study tries to test and analyze the static friction torque generated by an electromagnetic clutch. Then the torque is improved by optimizing the shape of armature. For the purpose of design change and optimization of the electromagnetic clutch, the static friction torque prediction is very important. We construct an axi symmetric FEM model for analyzing the static friction torque and used a torque tester for evaluating the real torque. For a test, predicted static friction torque is compared with the experimental one to discuss the rationality of torque analysis process. The analytical result agrees well with experimental data, explaining the validity of the mathematical process and FEM model. After confirming the torque analysis process, the optimization process is investigated. The optimization result shows that the static torque is improved by changing the armature shape.