• 국제초고층학회논문집
• /
• 제4권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2015

A team of researchers and practitioners were recently assembled to prepare a monograph on "Wind-Induced Motion of Tall Buildings: Designing for Habitability". This monograph presents a state-of-the-art report of occupant response to wind-induced building motion and acceptability criteria for wind-excited tall buildings. It provides background information on a range of pertinent subjects, including: ${\bullet}$ Physiological, psychological and behavioural traits of occupant response to wind-induced building motion; ${\bullet}$ A summary of investigations and findings of human response to real and simulated building motions based on field studies and motion simulator experiments; ${\bullet}$ A review of serviceability criteria to assess the acceptability of wind-induced building motion adopted by international and country-based standards organizations; ${\bullet}$ General acceptance guidelines of occupant response to wind-induced building motion based on peak acceleration thresholds; and ${\bullet}$ Mitigation strategies to reduce wind-induced building motion through structural optimization, aerodynamic treatment and vibration dissipation/absorption. This monograph is to be published by the American Society of Civil Engineers (ASCE) and equips building owners and tall building design professionals with a better understanding of the complex nature of occupant response to and acceptability of wind-induced building motion. This paper is a brief summary of the works reported in the monograph.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제34권11호
• /
• pp.9-17
• /
• 2006

본 논문에서는 일반 항공기의 설계경험식을 이용하여 SNU 초소형 비행체를 개념설계하고 설계된 내용을 토대로 시제기를 제작하여 반복적인 풍동실험과 비행실험을 통하여 형상을 최적화하였다. 그리고 고효율의 추진시스템을 위해 프로펠러 형상에 따른 추력실험과 반응면기법(RSM)을 이용하여 최적의 프로펠러 형상을 도출하였다. SNU 초소형 비행체는 210mAh 배터리를 장착하였을 경우 17분 이상을 비행할 수 있었으며, 안정성과 조종성면에서 좋은 특성을 가지고 있음을 확인하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제14권3호
• /
• pp.229-236
• /
• 2013

This paper presents the experimental investigation of a biplane micro air vehicle. The effects of geometric parameters, gap, stagger, and decalage angle are investigated at low Reynolds number (~150,000) in a low-speed wind tunnel. A rigid flat plate with an aspect ratio of one and square planform shape is used to evaluate all three geometric parameters. The side dimension of the single flat plate is 0.15 m. The goal is to find an optimal biplane configuration that should exceed monoplane performance by generating high lift and flying as slow as possible, in order to capture high-quality visual recordings. This configuration will directly help to fly at a lower velocity and to make tighter turns that are advantageous in restricted environments. The results show that the aerodynamic performance of the biplane MAV is significantly enhanced through the combination of gap and stagger effects. A performance comparison demonstrates the superiority of the optimal biplane configuration compared to a monoplane in cruise and glide phases. Moreover, no significant compromise is found for the range, endurance, and climb performance.

• 국제초고층학회논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.49-72
• /
• 2017

The Guangzhou International Finance Centre (IFC) is a landmark building that symbolizes the emerging international strength of Guangzhou, China's third largest city. It is also one of the dual iconic towers along the main axis of Guangzhou Zhujiang New Town. Arup adopted a total engineering approach in embracing sustainability and aiming at high efficiency solutions based on performance-based design principles covering structures, building services, fire engineering, vertical transportation, and façade performance to constitute an efficient and cost-effective overall building design. Through dynamic integration of architectural and engineering principles, Guangzhou IFC represents a pioneering supertall building in China. It adopts a diagrid exoskeleton structural form that is clearly expressed through the building's façade and gives the building its distinctive character. The aerodynamic shape of the building not only presents the aesthetic quality of elegant simplicity, but also reduces the effects of wind, thereby reducing the size and weight of the structure. State-of-the-art advanced engineering methods, such as optimization techniques and nonlinear finite element modelling, were applied in parallel with large-scale experimental programs to achieve an efficient and high-performance design taking into account the constructability and cost-effectiveness for a project of this scale.

• 한국추진공학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.65-74
• /
• 2002

전압력 회복율을 최대로 하기 위한 IRR형 램젯 공기 흡입구 초음속 확산부의 최적형상 설계를 수행하였다. 질량유량을 제약조건으로 고려하고 외부램프에서의 두 번째 경사충격파와 카울립 형상, 그리고 흡입구 목의 단면적을 설계변수로 선택하였다. 효율적인 최적화를 위해 설계변수 변환을 통한 개선된 반응면 기법을 사용하였으며 설계반복을 통해 높은 신뢰도의 반응면을 구성할 수 있었다. 최적화 기법으로 유전자 알고리즘을 사용하였으며, 이차원 Euler Code를 사용하여 공력해석을 수행하였다. 배압조건의 적용을 위해 흡입구 목 뒤로 가상의 노즐을 장착하였고 총 20회의 계산으로 종말충격파 이후의 전압력 회복율이 기준형상에 비하여 14% 향상된 초음속 확산부 최적형상을 설계할 수 있었다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
• /
• 제2권3호
• /
• pp.329-343
• /
• 2015

This study aimed to observe the effect of a novel concept (referred to as the flap extension) implemented on the leading edge of the flap of a three element high lift device. The high lift device, consisting of a flap, main element and slat is designed around an Airbus research profile for sufficient take off and landing performance of a large commercial aircraft. The concept is realised on the profile and numerically optimised to achieve an optimum geometry. Two different optimisation approaches based on Genetic Algorithm optimisations are used: a zero order approach which makes simplifying assumptions to achieve an optimised solution: as well as a direct approach which employs an optimisation in ANSYS DesignXplorer using RANS calculations. Both methods converge to different optimised solutions due to simplifying assumptions. The solution to the zero order optimisation showed a decreased stall angle and decreased maximum lift coefficient against angle of attack due to early stall onset at the flap. The DesignXplorer optimised solution matched that of the baseline solution very closely. The concept was seen to increase lift locally at the flap for both optimisation methods.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제24권12호
• /
• pp.25-33
• /
• 2019

본 논문은 목표한 방향으로 자유롭게 기동할 수 있는 새 크기의 물리기반 날갯짓 비행로봇 시뮬레이션을 위한 동역학적 신경망 컨트롤러를 생성하는 통합적인 진화연산 방법을 제시한다. 제안된 진화로봇 시스템은 날갯짓 비행의 추가적인 민첩성과 안정성을 위하여 Morphological Computation 개념을 응용한 간단한 날개 순응성 모델과 그와 통합된 Mechanosensory 정보를 활용한다. 역학적으로 불안정한 날갯짓 기동의 안정성 개선을 위해 로봇의 날개는 회전스프링으로 팔의 골격에 연결된 여러개의 패널들로 모델링되어, 새의 깃털에서 영감을 받은 단순한 형태의 날개 유연성을 시뮬레이션 하도록 설계되었다. 신경망 컨트롤러 역시 생물학적으로 의미있는 좌우대칭적 연결구조를 가짐과 동시에 최대의 진화연산 탐색 가능성을 위해 두 개의 fully-connected 신경망 모듈로 이루어지며, 이를 위한 센서정보로서 항법센서와 더불어 각 날개패널의 움직임 보들이 입력되어진다. 이러한 설계는 각 패널센서로 하여금 잠재적으로 신경망의 날갯짓 패턴 생성에 관여하게 함과 동시에, 날개에 가해지는 힘의 감지와 패널의 굽어짐으로 인한 날개 순응성으로부터 얻을 수 있는 비행의 민첩성과 안정성 향상을 동시에 유도할 수 있다. 본 시스템으로 진화된 날갯짓 로봇은 실시간으로 주어지는 목표방향으로의 효과적인 기동과 함께, 외부의 공기역학적 섭동에 대하여도 더욱 안정적인 비행을 유지함을 보여준다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제28권12호
• /
• pp.1914-1922
• /
• 2004

This paper provides a comprehensive study of optimum design of a helicopter tailrotor driveshaft made of the flexible matrix composites (FMCs). Since the driveshaft transmits power while subjected to large bending deformation due to aerodynamic loadings, the FMCs can be ideal for enhancing the drivetrain performance by absorbing the lateral deformation without shaft segmentation. However, the increased lateral flexibility and high internal damping of the FMCs may induce whirling instability at supercritical operating conditions. Thus, the purpose of optimization in this paper is to find a set of tailored FMC parameters that compromise between the lateral flexibility and the whirling stability while satisfying several criteria such as torsional buckling safety and the maximum shaft temperature at steadystate conditions. At first, the drivetrain was modeled based on the finite element method and the classical laminate theory with complex modulus approach. Then, an objective function was defined as a combination of an allowable bending deformation and external damping and a genetic algorithm was applied to search for an optimum set with respect to ply angles and stack sequences. Results show that an optimum laminate consists of two groups of layers: (i) one has ply angles well below 45$^{\circ}$ and the other far above 45$^{\circ}$ and (ii) the number of layers with low ply angles is much bigger than that with high ply angles. It is also found that a thick FMC shaft is desirable for both lateral flexibility and whirling stability. The genetic algorithm was effective in converging to several local optimums, whose laminates exhibit similar patterns as mentioned above.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.38-43
• /
• 2002

본 연구에서는 항공기 날개 표면에서의 공력 하중 분포를 측정하는 풍동 시험 및 모형 설계와 제작에 대한 연구를 수행하였다. 모형 날개에는 총 447개의 압력공을 표면에 수직하게 제작하였으며, 날개 내부에 설치한 압력 tube를 통해 모형 내부에 설치된 총 8개의 EPS modules에 연결하여 PSI-8400 system을 사용 압력 분포를 측정하였다. 풍동 시험은 국방과학연구소 아음속풍동을 사용 50m/sec에서 정속모드로 수행하였다. 시험은 하중분포 예측을 위해 받음각과 옆미끄럼각 변위, 플랩 및 외부장착물 설치에 따른 날개에서의 하중분포 측정을 위해 수행하였다. 본 시험 결과로 항공기 날개 구조 최적 설계 자료로의 활용 및 전산유체역학의 결과 검증에 활용 할 수 있을것으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.303-307
• /
• 2009

터빈 익렬 내의 2차유동손실은 터빈 익렬에서 발생하는 전체 공기역학적 손실의 $30{\sim}50%$ 차지한다. 따라서 터빈 효율 향상에 있어 개선해야 될 중요한 부분으로 인식되고 있다. 또한, 과거부터 2차유동에 의한 손실을 줄이기 위한 많은 연구들이 수행되어졌다. 본 논문에서는 2차유동손실을 일으키는 요인 중의 하나인 말굽와류의 강도를 감쇄시키기 위해 일반적인 날개 앞전에 설치한 판에 대해, 판의 설치 높이, 길이, 폭 및 두께 등의 형상변수를 설계변수로 정하여 이를 최적화 하였다. 연구를 위해 $FLUENT^{TM}$와 $iSIGHT^{TM}$를 이용하였다. 그리고 기준 모델의 경우보다 전압력 손실 계수가 약 7.5% 향상 되었다.