• Title/Summary/Keyword: 트러스 구조물

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Discrete Optimal Design of Truss Structures Using Genetic Algorithm (유전알고리즘을 이용한 트러스 구조물의 이산최적설계)

  • 황선일;조홍동;한상훈
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.97-106
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    • 2001
  • 본 연구에서는 트러스 구조물의 이산최적설계를 위해 유전알고리즘(GA)을 적용하였다. 확률론적인 절차를 통해 설계에 필요한 초기 집단을 생성시킨 후, 설계를 개선시키기 위해서 자연선택 및 적자생존의 원리를 적용하였다. 다하중조건 하에서 트러스 구조물의 중량 최소화를 위해 응력 및 변위 제약을 고려하였다. 먼저, 이미 잘 알려진 트러스 구조물에 대해서 GA를 이용하여 얻은 최적해와 기존 문헌들에서 제시하고 있는 값들을 비교함으로써 GA의 신뢰성 및 적용성을 검증하였고, 이러한 신뢰성 검증을 바탕으로 사용성 있는 트러스 구조물의 이산최적설계를 위해 현재 생산중인 강재제원표로부터 부재가 선택되도록 하였다. 강재의 단면으로는 L형강을 사용하였으며, L형강의 강종은 9개의 강종들 (SS 400, SWS 400, SMA 41, SWS 490Y, SWS 520, SMA 50, SWS 570, SMA 58) 중에서 설계자에 의해 자유롭게 선택되도록 하였다.

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Damage Detection of Truss Structures Using Genetic Algorithm (유전 알고리즘을 이용한 트러스 구조물 손상탐지)

  • Kim, Hyung-Mi;Lee, Jae-Hong
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.24 no.5
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    • pp.549-558
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    • 2012
  • This study identifies the damage detection of truss structures by using genetic algorithm(GA) from changed elements properties. To model the damaged truss structures, the modulus of elasticity of some specific elements is reduced. The analysis of truss structures is performed with static analysis by applying uniform load, and the location and extent of structural damage is detected by comparing the stain of each element of healthy truss structures with damaged truss structures using genetic algorithm. In this study, some numerical examples are presented to detect the location and extent of damage using genetic algorithm.

Truss Design Optimization using Ant Colony Optimization Algorithm (개미군락최적화 알고리즘을 이용한 트러스 구조물의 설계최적화)

  • Lee, Sang-Jin;Han, Yu-Dong
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.709-712
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    • 2010
  • 본 논문은 개미군락최적화 알고리즘을 이용한 트러스 구조물의 설계최적화에 대한 이론적 배경과 수치해석 결과를 기술하였다. 트러스의 설계최적화를 수행하기 위하여 구조물의 중량을 최소화하는 것을 목적 함수로 하고 구조물에서 발생하는 응력과 변위의 허용치를 초과하지 않는 것을 구속조건으로 이용하였다. 본 연구에서는 개미군락알고리즘을 구조물의 최적화에 적용하기 위하여 외판원문제(travelling salesman problem: TSP)를 재 정의하는 방법을 사용하였으며 최대-최소개미시스템(max-min ant system)을 도입하여 트러스 구조물의 최적설계를 수행하였다. 이때 이산화 된 설계변수를 사용하였으며 구속조건을 처리하기 위해서 벌점함수를 사용하였다. 본 연구를 통하여 개미군락최적화 알고리즘은 구조최적화에 그 적용 가능성이 높았으며 전통적인 최적검색 기법의 새로운 대안으로 이용될 수 있는 것으로 나타났다.

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Size and Shape Optimization of Truss Structures using Micro Genetic Algorithm (마이크로 유전 알고리즘을 이용한 트러스 구조물의 단면 및 형상 최적화)

  • Kim, Dae-Hwan;Yoon, Byoung-Wook;Lee, Jae-Hong
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.23 no.4
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    • pp.465-474
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    • 2011
  • In this study, a microgenetic algorithm was used to find the optimum cross-section and shape of dome structures. The allowable stress and Euler buckling stress were considered constraints when the weight of the trusses was minimum. The design optimization of the truss structures involved arriving at the optimum sizes of the cross-section and geometric coordinate. The features of the proposed method, which helped in the modeling of and application to the optimal design of truss structures, were demonstrated using the microgenetic algorithm, by solving sample problems.

System identification of truss structures via modal paramenters (모드 특성치에 의한 트러스 구조의 시스템 동일화)

  • Kim, Jeong-Tae
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.10 no.4
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    • pp.17-27
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    • 1996
  • 본 연구는 진동반응측정을 통해 구조물의 손상을 비파괴적으로 예측하는 분야에 속한다. 건물, 교량, 댐, 해양자켓, 원자력 발전소 등의 구조물에서 시기적절하고 정확한 손상의 발견은 치명적인 구조적 결함의 예방을 위해 필수적이다. 구조물의 진동반응을 측정하여 구조물의 손상발견을 예측하려는 연구는 지난 80년대 이후 활발히 수행되어 오고 있으며, 본연구는 구조물 고유진동수의 변화로 부터 구조물 강성도의 변화를 모니터링하는 연구분야에 속한다. 본 연구의 목적은 현존하는 시스템동일화 (system identification)에 의한 손상발견법의 적합성을 검증하는 것이다. 먼저, 실물실험된 삼차원 트러스교량이 선택되었다. 다음으로, 시스템 동일화 개념에 기초한 손상발견법이 요약되었다. 마지막으로, 시스템 동일화 손상발견법을 실물트러스에 적용하여 적합성을 실험하였다.

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Experimental Verification of Nondestructive Damage Detection in a Truss Structure (트러스 구조물 내 손상부위 추적에 관한 실험적 검증)

  • Park, Soo-Yong;Choi, Sang-Hyun
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.7 no.3
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    • pp.147-156
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    • 2003
  • In this paper, a damage detection method using mode shapes of truss structures is presented. The theory is formulated based on the changes in the modal strain energy in a truss type structures due to damage. To examine the feasibility, the theory is applied to an experimental data of a 1:6 scale model of a typical hexagonal truss structure. The experiment consists of 17 damage scenarios subjected to three different types of damage. The damage evaluation results show that the proposed method detects successfully damage in truss elements and also show that the performance of proposed method can be significantly impacted by the noise in the measurement data for small damage.

Optimal Shape Design of Space Truss Structure using Topology Optimization and Cellular Automata Model (위상최적화와 Cellular Automata 모델을 이용한 대공간 트러스 구조물의 최적형태 설계)

  • Kim, Ho-Soo;Lee, Min-Ho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.25 no.1
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    • pp.73-80
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    • 2012
  • It is important to design the optimal shape in the initial process because the influences on the design and construction are large according to the shape and pattern of spatial structures. However, the existing optimal shape designs for spatial structure are performed by the designer's intuition and experiences. Therefore, this study proposes the integrated process using the topology optimization and cellular automata model. First, the initial optimal shapes are obtained by using the topology optimization, and then the spatial truss structural patterns are created through the application of cellular automata rules. Finally, the optimal shapes to satisfy the various design conditions are generated by the structural analysis and size optimization.

Optimum Design for Sizing and Shape of Truss Structures Using Harmony Search and Simulated Annealing (하모니 서치와 시뮬레이티드 어넬링을 사용한 트러스의 단면 및 형상 최적설계)

  • Kim, Bong Ik
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.27 no.2
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    • pp.131-142
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    • 2015
  • In this paper, we present an optimization of truss structures subjected to stress, buckling, and natural frequency constraints. The main objective of the present study is to propose an efficient HA-SA algorithm for solving the truss optimization subject to multiple constraints. The procedure of hybrid HA-SA is a search method which a design values in harmony memory of harmony search are used as an initial value designs in simulated annealing search method. The efficient optimization of HA-SA is illustrated through several optimization examples. The examples of truss structures are used 10-Bar truss, 52-Bar truss (Dome), and 72-Bar truss for natural frequency constraints, and used 18-Bar truss and 47-Bar (Tower) truss for stress and buckling constraints. The optimum results are compared to those of different techniques. The numerical results are demonstrated the advantages of the HA-SA algorithm in truss optimization with multiple constraints.

Structural Analysis of Space Truss by using New Force Method based on Singular Value Decomposition (특이값 분해로 정식화 된 새로운 하중법을 이용한 입체 트러스 구조 해석)

  • Lee, Su-Hyun;Chung, Woo-Sung;Lee, Jae-Hong
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.24 no.5
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    • pp.481-489
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    • 2011
  • In this paper presents new force method by using singular value decomposition. The existing force method has some advantages about analysis of truss structures such as it is easier basic concept than finite element method, which apply to analyze truss structures. However, this method has complex formulation for analysis. Therefore, in this study proposes new force method using singular value decomposition, which is both having easy basic concept and simple computation than existing force method. The proposed method is illustrated through numerical examples.