• 제목/요약/키워드: 평균장 이론

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입자보강 복합재료의 등가 재료상수 예측기법을 이용한 위상 최적설계 (Topology Optimization Using Equivalent Material Properties Prediction Techniques of Particulate-Reinforced Composites)

  • 임오강;이진식
    • 전산구조공학
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    • 제11권4호
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    • pp.267-274
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    • 1998
  • 본 연구에서는 기지개와 미시구멍으로 구성된 복합재료에 입자보강 복합재료의 등가 재료상수 예측기법인 평균장 근사이론과 등가원리를 적용하여 위상 최적화에 필요한 등가 재료상수와 설계변수와의 상관관계식을 유도하였다. 또한, 유도된 관계식에 중간값을 갖는 설계변수의 수를 줄이기 위하여 벌칙인자를 도입하였다. 그리고 본 연구의 타당성을 검증하기 위하여 벌칙인자가 도입된 위상 최적화문제를 순차이차계획법인 PLBA 알고리즘을 이용하여 해석하였다.

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모듈 방향 결정 문제 해결을 위한 정규화된 평균장 어닐링 알고리즘 (Normalized Mean Field Annealing Algorithm for Module Orientation Problem)

  • 정균락
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권12호
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    • pp.988-995
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    • 2000
  • 각 모듈들의 위치가 배치 알고리즘에 의해 결정된 후에도 모듈들을 종축 또는 횡축을 중심으로 뒤집거나 회전시킴으로써 회로의 효율성과 연결성을 향상시킬 수 있다. 고집적 회로설계의 한 단계인 모듈방향 결정 문제는 모듈간에 연결된 선의 길이의 합이 최소가 되도록 각 모듈의 방향을 결정하는 문제이다. 최근에 평균장 어닐링 방법이 조합적 최적화 문제에 사용되어 좋은 결과를 보여 주고 있다. 평균장 어닐링은 신경회로망의 따른 수렴 특성과 시뮬레이티드 어닐링의 우수한 해를 생성하는 특성이 결합된 방법이다. 본 논문에서는 정규화된 평균장 어닐링을 사용해서 모듈 방향 결정 문제를 해결하였고 실험을 통해 기존의 Hopfield 네트워크 방법과 시뮬레이티드 어닐링과 그 결과를 비교하였다. 시뮬레이티드 어닐링, 정규화된 평균장 어닐링과 Hopfield 네트워크의 총 길이 감소율은 각각 19.86%, 19.85%, 19.03%였으며, 정규화된 평균장 어닐링의 실행 시간은 Hopfield 네트워크보다는 1.1배, 시뮬레이티드 어닐링보다는 11.4배 정도 빨랐다.

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터널막장 선행보강 효과에 관한 이론적.수치해석적 연구 (A Theoretical and Numerical Study on the Effects of Prereinforcement of Tunnel Face)

  • 김광진;문현구
    • 터널과지하공간
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    • 제11권4호
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    • pp.328-338
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    • 2001
  • Fiber Glass Tube(FGT) 또는 steel pipe를 이용한 터널막장의 수평보강공법 그리고 강관다단공법 등은 터널 굴착시 터널막장의 안정성이 확보되지 못할 경우에 흔히 사용된다. 그러나 이러한 공법이 사용된 터널의 역학적 거동은 아직 충분히 알려진 바가 없으며, 따라서 설계와 전산해석 과정에서 경험에 의존하는 경우가 많고 공법의 합리적인 적용이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 복합체 역학을 이용한 보강공법의 전산해석 단순화 방법의 적용성을 검증하였고, 강화지반의 등가탄성계수는 평균장 이론과 변형률 에너지 이론을 사용하여 도출하였다. 다양한 보강패턴에 따른 터널막장의 거동에 관한 매개변수 연구를 수행하였다.

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신경회로망을 이용한 수량화 문제의 최적화 응용기법 연구 (A Study on Optimization Approach for the Quantification Analysis Problem Using Neural Networks)

  • 이동명
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.206-211
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    • 2006
  • 수량화 문제는 n개의 성질을 갖는 m개의 개체들을 각 개체들의 유사도(similarity)를 가장 잘 반영하도록 p차원의 공간 상에 대응시키는 문제이다. 본 논문에서는 물리학에서의 열평형 상태(thermal equilibrium state)에서 분자시스템의 해석적 근사 움직임에 대한 이론인 평균장 이론(mean field theory)에 의한 분자의 평균 변화량 계산과 어닐링(annealing) 방법에 의한 평균장 신경회로망(mean field neural network)을 수량화 문제(quantification analysis problem)의 해결에 적용하였다. 그 결과, 제안한 최적화 응용기법 이 기존의 고유치 분석방법(eigen value analysis)에 비해 비용측면에서 좀 더 최적에 가까운 해답을 찾아낼 수 있음을 확인하였다.

$Cu-TiB_2$ 나노 금속복합재의 물성치에 대한 연구 (Study on material properties of $Cu-TiB_2$ nanocomposite)

  • 김지순;장명규;염영진
    • Composites Research
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    • 제19권2호
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    • pp.28-34
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    • 2006
  • 고온자전합성법과 스파크 플라즈마 소결법으로 여러 가지 $TiB_2$ 함유량을 갖는 $Cu-TiB_2$ 금속복합재료를 제조하였다. 점용접 전극과 미끄럼 접촉재로 사용하기 위해 인장특성, 경도, 마모저항 등의 물성치를 조사하였다. 강화재의 형상, 크기, 부피분율 등에 의해 복합재료의 특성이 달라지므로 유효물성치를 예측하기 위한 모델링이 필수적이다. 유한요소해석결과 유효탄성 계수가 실험치와 일치하는 것을 확인하였고 Eshelby 모델, Mori-Tanaka의 평균장 이론이 결합된 Eshelby 모델, 혼합법칙 등으로 복합재료의 탄성계수를 예측한 결과 Mori-Tanaka의 평균장 이론이 결합된 Eshelby 모델이 실험치를 사장 잘 묘사하는 것으로 나타났다.

기공을 갖는 형상기억합금의 응력 및 변형률 관계에 대한 이론적 고찰 (Theoretical Investigation on the Stress-Strain Relationship for the Porous Shape Memory Alloy)

  • 이재곤;염영진;최성배
    • Composites Research
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    • 제17권6호
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    • pp.8-13
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    • 2004
  • Eshelby의 등가개재물범과 Mori-Tanaka의 평균장 이론을 이용하여 다공성 형상기억합금에 대한 새로운 3차원 응력-변형률 모델을 제안하였다. 12%의 기공도를 갖는 Ni-Ti 형상기억합금에 대한 압축실험으로부터 구한 응력-변형률 선도와 본 연구에서 제안한 모델링에 의한 응력-변형률 관계를 비교한 결과 잘 일치함을 알 수 있었다. 기존의 다른 연구에서는 대부분 상변태 구간이 선형적으로 예측되었지만 본 연구에서는 비선형으로 예측되어 실험결과를 보다 잘 모사할 수 있었다.

난류구조의 조건와류에 대한 선형적 평가 (Linear estimation of conditional eddies in turbulence)

  • 성형진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.1175-1188
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    • 1988
  • 본 연구에서는 조건와류를 추출하려면 우선 속도상관관계를 알아야 하는데, 이를 위하여 실험적 데이타와 이론적 모델을 모두 적용하였다. 전자는 Van Atta와 Chen의 그리드 난류에서의 등방성에 가까운 속도상관관계 데이터를 취하여 이용하였으 며, 후자는 Driscoll과 Kennedy의 난류에너지 스펙트럼 모델을 해석하여 적용하였다. 이 이론적 모델은 레이놀즈수를 변화시킬 수 있는 장점이 있으며, 특히 벽면근처에서 의 와동구조해석을 위해서는 레이놀즈수가 작은 조건와류가 필요하다. 조건와류의 반지모양의 와동은 이방성분포인 평균전단유동에 중첩되어 전체 와동장을 구성하는데, 난류유동의 vortex stretching과정에서 중요한 역할을 하는 머리핀 와동(hairpin vor- tex)과 비슷한 구조를 이 전체 와동에서 구할 수 있다. 이는 조건와류의 와동장의 크기와 평균전단에 의한 평균 와동장의 상호크기에 따라 결정되는데, 실제 난류유동장 에서 난류전달과 레이놀즈 응력과 밀접한 관계가 있다.

강화재의 크기 및 배치에 따른 복합재의 등가 물성치 예측에 대한 연구 (A Study on Prediction of Effective Material Properties of Composites with Fillers of Different Sizes and Arrangements)

  • 이재곤;김진곤
    • Composites Research
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    • 제18권5호
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    • pp.21-26
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    • 2005
  • 본 연구에서는 복합재의 등가 물성치를 예측하는 방법중 하나인 Mori-Tanaka의 평균장이론이 결합된 Eshelby 이론의 적용한계에 대해 유한요소해석을 통하여 강화재의 크기와 배치 측면에서 고찰하였다. 모델 복합재로 일정 체적비의 강화재를 포함하는 2차원 평판 복합재를 사용하였으며, 강화재의 크기를 변화시키고 또한 강화재를 규칙적 및 불규칙적으로 배치하였다. 이 복합재에 유한요소해석을 적용하여 수치적으로 복합재의 등가 물성치를 구하였으며, 수치해석결과를 Eshelby 이론으로 구한 등가 물성치와 비교하였다. Eshelby 이론으로 예측되는 복합재의 등가 물성치는 시편의 크기에 비해 강화재의 크기가 0.03이하가 되면 강화재의 배치와 관계없이 유한요소해석으로 구한 복합재의 평균 영계수와는 잘 일치하나, 평균 프와송비는 약 $20\%$의 차이를 보였다.

평균장 어닐링과 유전자 알고리즘을 결합한 부하균형기법 (A Load Balancing Technique Combined with Mean-Field Annealing and Genetic Algorithms)

  • 홍철의;박경모
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제33권8호
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    • pp.486-494
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    • 2006
  • 본 논문에서는 병렬처리에서 중요한 이슈인 부하균형 문제에 대한 새로운 솔루션을 소개한다. 솔루션으로 제안하는 MGA 기법은 평균장 어닐링 (MFA)과 유전자 알고리즘 (GA)의 장점을 효과적으로 결합한 휴리스틱 부하균형기법이다. 제안된 MGA을 다른 매핑 알고리즘 (MFA, GA-l, GA-2) 들과의 성능 향상비를 측정하는 멀티프로세서 매핑 시뮬레이션을 개발하였다. 휴리스틱 매핑 기법의 합성을 통하여 기존의 방법보다 수행시간은 오래 걸리는 대신 솔루션 품질, 즉 최대종료시간 및 통신부하에서 개선된 실험 결과를 얻을 수 있다는 것을 보였다.

평균장 이론을 이용한 전량화분석 문제의 최적화 (Quantification Analysis Problem using Mean Field Theory in Neural Network)

  • 조광수
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.417-424
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    • 1995
  • 본 논문에서는 정량화(Quantification) 문제를 MFT(Mean Field Theroy)를 통해서 해결하는 기법을 제안한다. 통계학에서 중요한 문제의 하나인 정량화 문제는 주어진 공간에서 대상들간의 유사성에 따라서 최적의 상태를 갖도록 하는 문제이다. 평균장 접근 방법에 기초한 한개의 변수로 표현되는 확률적 시뮬레이티드 아닐링을 제안하고 정량화 문제를 패널티(penalty) 파라메타 항을 첨가한 비한정된 최적화 문제로 변형하 여 MFT를 적용하였다. 또한 연속변수를 갖는 신경회로망에서 실제 값을 계산하는 것 보다 평균장 접근방법으로 계산하는것이 더 빠르게 계산될 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 방법이 실험결과 해석적인 방법보다 좋은 정량적 결과를 보였다.

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