• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.8
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• pp.27-35
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• 2003

Geometric modeling tool and analysis tool of shell surface have been developed in the different environments and purposes. Thus they cannot be naturally fitted to each other for the integrated design and analysis. In the present study, an integrated framework of geometric modeling, analysis， and design optimization is proposed. It is based on the common representation of B-spline surface patch. In the analysis module, a geometrically-exact shell finite element is implemented. In shape optimization module, control points of the surface are selected as design variables. For the computation of shape sensitivities, semi-analytical method is used. Sequential linear programming(SLP) is adopted for the shape optimization of surfaces. The developed integrated framework should serve as a powerful tool for the geometric modeling, analysis, and shape design of surfaces.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.89-89
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• 2004

결정적인 알고리즘과 입력정보의 사용은 평가된 해석과 실제 시스템 값과의 차이로 잘못된 결론을 이끌지도 모른다. 실제 시스템은 대부분 각각의 입력 매개변수들(input parameters)과 관계된 넓은 공차 영역(tolerance band)을 가지고 있어서 입력정보로 하나의 단일한 값을 할당하는 것이 어렵다. 단일 입력에 대한 한가지 해는 변동의 이해 없이 제한된 값이라는 것을 인식할 필요가 있는데 대개 결정론적 설계는 형상과 관련된 치수변동, 항복강도나 부재의 밀도, 탄성계수와 같은 재료 물성치의 불확실성(uncertainty)과 시스템에 작용하는 하중의 변동 등을 직접 고려하지 않고 설계를 수행하기 때문에 수용할 수 있는 오차의 범위 안에서 시스템의 응답을 정확히 평가하기가 쉽지 않았다.(중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.627-628
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• 2008

본 논문에서는 수직 자계를 이용한 배관 내 자성체를 측정하는 시스템을 개발하였다. 자성체 면적 변화에 따른 측정 신호의 정밀도를 높이기 위해 배관 내 자기장의 크기 및 균일도를 고려한 설계 및 해석을 하였다. 인가 자기장의 크기는 반도체 소자의 노이즈 레벨($0.4{\sim}0.6$[G])보다 크고, 대상물체의 1% 면적 변화에 따른 ${\Delta}B$의 민감도를 고려하였으며, 코어의 형상 및 길이를 변화에 따른 배관 내 자기장의 크기와 균일도를 유한요소법을 이용하여 해석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07b
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• pp.835-837
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• 2002

This paper presents a shape optimization algorithm of electromagnetic devices using the design sensitivity analysis with FEM. The design sensitivity and adjoint variable formulas are derived for the 3D FEM with edge element. This algorithm is applied to 3D electro-magnet pole shape optimization problem to make a uniform flux density at the target region.

• Computational Structural Engineering
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• v.7 no.3
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• pp.46-57
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• 1994

구조최적화 분야는 작게 보면 구조공학의 한 분야에 불과하지만 그것이 지향하는 목표가 보다 근원적이고 원대한 것일 뿐만 아니라, 설계 자체가 복잡하고 다양한 선택과 결정의 과정인 터에, 세부대상이나 접근방법에 따라 여러가지 부 영역을 포괄하는 방대한 연구 영역을 이루고 있다. 크게 대상으로 보아 단면, 기하, 또는 형상과 위상 최적화 등으로 나눌 수 있고, 보다 상급과제로 그들을 통합하는 배치최적화 등이 있다. 다른 한편으로 방법이나 도구로써 각종 수치계산 알고리즘 및 민감도해석과 함께 CAD나 EXPERT SYSTEMS 등을 활용하는 방법 등이 활발히 연구되고 있는 바, 여기서는 구조시스템이 하나의 대규모 공학시스템이라는 본질적 측면에 입각, 복잡한 대형구조시스템의 최적화를 위한 기본이론과 방법을 다루어 보고자 한다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.19 no.1 s.71
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• pp.63-71
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• 2006

This study presents the effective stiffness-based optimal technique to control Quantitatively lateral drift for shear wall-frame structure system using sensitivity analysis. To this end, the element stiffness matrices are constituted to solve the compatibility problem of displacement degree of freedom between the frame and shear wall. Also, lateral drift constraint to introduce the approximation concept that can preserve the generality of the mathematical programming and can effectively solve the large scaled problems is established. And, the section property relationships for shear wall and frame members are considered in order to reduce the number of design variables and differentiate easily the stiffness matrices. Specifically, constant-shape assumption which is uniformly varying in size during optimal process is applied in frame structure. The thickness or length of shear wall can be changed depending on user's intent. Two types of 20 story shear wall-frame structure system are presented to illustrate the features of the stiffness-based optimal design technique.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.10 no.2
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• pp.193-205
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• 2008

The construction of underground structures such as oil and food storage caverns are recently increasing in our country. The stability of those underground caverns are greatly influenced by their shape and size. In this study therefore, the effect that the shape of an underground cavern have on its stability were analyzed in terms of safety factor. To this end, caverns with 5 different shapes were investigated and sensitivity analyses were performed based on rock class, overburden, and lateral earth pressure coefficient. The proper amount of shotcrete and rockbolt as supports of a cavern was also assumed based on the shape and site of the cavern and rock conditions. This study is expected to be helpful in designing and evaluating the stability of caverns in future.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.7
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• pp.637-646
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• 2010

A time-domain panel method based on the potential flow theory and the time-stepping method is developed to predict the steady/unsteady aerodynamic characteristics of FM07, which is the BWB (Blended-wing body) type MAV. In the aerodynamic analyses, we used two types of the initial model(Case I) and the improved model(Case II), which is moved the gravity center toward the rear and has larger aspect ratio. In the steady aerodynamic analyses, it is revealed that improved model has higher lift to drag ratio(L/D) and more stable pitch characteristic than those of the initial model. In the unsteady aerodynamic analyses for sudden acceleration motion similar to the launch phase of MAV, it seemed that there is a rapid increase of the lift coefficient after the launch and unsteady results are good agreed compare with steady results in just a few times. In the analysis for pitch oscillation motion, which is occurred at the cruise condition of the FM07, it shows that unsteady aerodynamic coefficients looped around steady results and the improved model has more sensitive aerodynamic characteristics.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.953-958
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• 2005

최근 들어 다양한 산업에서 3차원 수치해석을 이용하는 영역이 넓혀지고 있다. 국내에서도 3차원 수치해석을 이용하여 댐이나 정수처리시설 설계 등 수리분야에 적용하였고, 점점 그 이용이 확대되고 있다. 특히 교량 및 수제 등의 수공구조물로 인한 주변 흐름형상은 2차원 해석이 불가능하여 현재 수리모형실험을 통한 해석이 주를 이루고 있다. 이에 본 연구에서는 현재 3차원 수치해석에 많이 이용되는 상용모델인 FLOW-3D를 이용하여 3차원 흐름에 대한 수치해석을 수행하였으며 수리모형 결과와 비교하여 적용성을 검토하였다. 그 결과 모의 및 실험결과 수리모형과 수치모의 결과는 서로 비슷한 흐름양상을 보이고 있었다. 또한 조도계수(Roughness)를 매개변수로 하여 다양한 상태에서의 FLOW-3D의 민감도를 검토하였으나 실제 흐름과는 상이함을 보였다 또한 다양한 난류모형을 적용하여 그 결과를 실제 흐름과 비교해보았다. 그 결과 3차원모형에서는 교각 후면부와 좌, 우측면부에서의 흐름이 실제 수리 모형과는 상이한 결과를 보이는데 이는 FLOW-3D의 벽 경계 및 와류에 대한 난류모델에 따른 수치해석적인 차이로 사료된다.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.7 no.3 s.25
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• pp.153-165
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• 2007

Flexible structure uses a material with strong axial stiffness and small bending stiffness as its major structural material so it is very sensitive to initial stiffness. Therefore, the self-formation process which accomplishes a form in the natural world is grasped and it is as well investigated and classified the type of modeling techniques which are available to find the shapes of soft structures. Accordingly, for analysis and design of flexible structure, three-step analysis such as shape analysis, stress-deformation analysis, cutting pattern generation and constructional analysis is required unlike the existing stiff structure. In this study, suggest that minimize the error of side curvatures by the triangle Re-mesh pattern and draw the cutting pattern generation.