• 한국항공우주학회지
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• 제40권2호
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• pp.184-191
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• 2012

최적설계 프레임워크를 구성하여 미사일 개념설계 단계에 필요한 공력해석(DATCOM)과 RCS 해석(POFACETS) 프로세스를 통합하였다. 미사일 형상정의는 제작과 설계의 동시성과 형상정보 산출 등을 목적으로 CAD(CATIA)를 기반으로 하였다. 정의된 형상정보가 자동적으로 해석 프로세스에 입력되도록 ModelCenter를 이용하여 프로세스들을 연결 하였다. 군요구도 정립부터 요구도 평가를 거쳐 미사일 설계 기준형상을 선정하였고, 양항비를 망대 구속조건으로 하여 RCS 최소화 최적설계를 실시하였다. 본 논문에서 구성한 최적설계 프레임워크를 이용하여 미사일 개념설계 단계에서 여러 미사일 형상들에 대한 효율적인 분석과 다양한 설계 전략을 구현할 수 있음을 확인하였다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.93-101
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• 2004

In mechanical design, optimization procedures have mostly been implemented solely by CAE codes combined by optimization routine, in which the model is built, analyzed and optimized. In the complex geometries, however, CAD is indispensable tool for the efficient and accurate modeling. This paper presents a method to carry out optimization, in which CAD and CAE are used for modeling and analysis respectively and integrated in an optimization routine. Application Programming Interface (API) function is exploited to automate CAD modeling, which enables direct access to CAD. The advantage of this method is that the user can create very complex object in Parametric and automated way, which is impossible in CAE codes. Unigraphics and ANSYS are adopted as CAD and CAE tools. In ANSYS, automated analysis is done using codes made by a script language, APDL(ANSYS Parametric Design Language). Optimization is conducted by VisualDOC and IDESIGN respectively. As an illustrative example, a mold design problem is studied, which is to minimize temperature deviation over a diagonal line of the surface of the mold in contact with hot glass.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.72-76
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• 2004

CAD (Computer-Aided Design) 시스템은 보다 정확한 공학적 분석과 보다 많은 설계 대안을 고려하므로 설계의 질을 증가시킨다. 이러한 과정 중에 수행되는 최적화에는 다양한 탐색 기법들이 사용되고 있다. 그레이팅 설계를 자동화하는 AutoCAD 기반 시스템인 GDS(Grating automatic Drawing System)에서도 다양한 탐색 기법들이 최적화를 위해 사용되고 있다. 실제 그레이팅의 설계 공정에 있어서, 그레이팅은 특정 제약 조건과 우선순위에 맞추어 배치되어야한다. 그러나 현 GDS는 이러한 조건을 만족하는 최적 해를 찾는 것을 보장하지 않는다. 그러므로 본 논문에서는 그레이팅 배치에서 준수해야할 제약 조건과 우선순위를 만족하는 최적 해를 찾기 위한 하용 가능한 $A^{*}$ 알고리즘을 GDS에 적용하며, 시뮬레이션을 통하여 균등 비용 탐색과 상대적인 효율성을 평가한다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.662-665
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• 2008

본 연구는 기존 시공단계 중심의 4D CAD 활용체계를 설계단계까지 확장하여 도로의 최적 설계업무 지원을 위한 4D CAD 기능을 개발하는 것이 목적이다. 도로설계 지원 기능으로는 도로선형에 의한 토공 시뮬레이션, 대안 노선 선정 시뮬레이션 및 구조물 타입 선정 시뮬레이션 기능을 제안하고 있다. 이러한 VR 시뮬레이션 기능을 통해 도로선형지정에 의한 노선 및 토공 상태의 시각적 확인이 가능하다. 또한 대안 노선의 가상적인 모의 배치를 수행함으로써 최적의 대안 노선을 선정할 수 있다. 이와 함께 구조물의 다양한 모델을 지형에 배치하여 주위 환경에 적합한 구조물 형식을 결정할 수 있다. 본 연구에서 제시된 기능은 도로설계의 효율적인 지원을 위해 가상적인 모델 기반의 의사결정도구를 제공한다. 따라서 본 연구에서 구현된 기능 인터페이스를 통해 도로 설계업무의 효율성을 기대할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.275-281
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• 2010

본 논문에서는 아이소-지오메트릭 형상 최적설계를 사용하여 응력 제한을 갖는 구조물의 형상 최적설계 문제를 수행하였다. 아이소-지오메트릭 해석 방법은 해석에 사용되는 기저 함수와 기하 모델을 구성하는 함수가 동일하여 기하학적으로 정확하기 때문에 설계민감도 해석 및 형상 최적설계에 있어서 많은 강점이 있다. 최적설계 문제에서 응력의 집중은 구조적인 파괴를 초래할 수 있으므로 응력 제한조건을 고려하는 것은 매우 중요하다. 아이소-지오메트릭 기법은 기하형상을 표현하는 CAD의 기저 함수를 해석에 사용함으로써 정확한 기하형상을 표현할 수 있다. 이러한 기하학적으로 엄밀한 모델을 통하여 정도 높은 응력 및 설계민감도를 얻을 수 있으며, 이를 통하여 유한요소 기반 최적설계보다 정밀한 결과를 얻을 수 있다. 수치예제에서 응력 제한조건이 있는 구조물에 아이소-지오메트릭 형상 최적설계 기법을 적용함으로써 그 효용성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.660_661
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• 2009

본 논문에서는 유한 요소법에 기반을 둔 최적설계 이론과 상용 시뮬레이션 프로그램인 COMSOL의 인터페이스를 활용하여 전기 기기의 최적설계를 수행하였다. 전기기기의 최적설계를 위한 형상 정보는 통상적으로 해석용으로만 사용되는 COMSOL 프로그램의 CAD 기능을 통해 추출하였다. 초기형상에 대해 민감도해석을 적용해 계산된 민감도를 바탕으로 설계변수를 변화시키며 반복적인 계산을 수행하고 최적 형상을 도출하였다. 논문에서 정한 설계목표에 맞추어 모델의 목적함수를 정의하고, 최종 결과를 초기형상과 비교했을 때 설계 목표치에 대한 오차가 감소하고 목적함수가 수렴하는 것을 확인하였다.

• 한국CDE학회지
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• 제10권1호
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• pp.48-54
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• 2004

제품설계에 관련된 다양한 공학해석분야, 즉 구조해석, 동역학, 열ㆍ유체ㆍ유동해석, 제어, 전자기장해석 등을 동시에 고려하면서 최적의 설계를 결정하는 것을 다분야통합최적설계(Multidisciplinary Design Optimization: MDO) 기술이라 한다. MDO 프레임적 (framework)은 최적화기술, 컴퓨팅기반구조기술, 통합설계기술이 유기적으로 구현된 소프트웨어 복합체계로서, 분산컴퓨팅 기반구조를 통하며 MDO요소 기술들과 기존의 CAD/CAE 도구들을 연계하여 설계 작업을 통합적으로 관리하고 자동화한다. MDO 프레임칙은 이러한 자동화된 통합관리를 통하여 설계도구 간의 데이터 전달과 변환에 소요되는 설계자의 부담을 경감시키며 다분야 전문가가 참여하는 공통 작업 환경을 제공함으로써 설계 효율성을 증진시킨다. 이 글에서는 현재 최적설계신기술연구센터 (iDOT)에서 개발 중인 MDO 프레임웍인 EMDIOS를 소개하기로 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.1-7
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• 2011

본 논문에서는 아이소-지오메트릭 해석법을 이용하여 설계 의존형 하중조건을 갖는 구조물에 대한 형상 최적설계를 수행하였다. 유한요소법 기반 형상 최적설계는 CAD와 해석 모델의 차이로 인해, 설계영역 매개 변수화에 어려움이 있다. 아이소-지오메트릭 해석법은 CAD 모델과 동일한 NURBS 기저 함수와 조정점을 해석에 이용함으로써 설계의 기하학적 변화를 해석모델에 직접적으로 표현할 수 있는 장점을 가진다. 하중조건이 설계 영역에 따라 변화하는 최적설계 문제의 경우, 정확한 설계 영역 표현은 법선 벡터, 즉 변화하는 하중의 방향, 곡률 등 고차항의 정보를 정확하게 표현할 수 있고, 따라서 목적함수를 최소 또는 최대화시키는 최적의 해로 이끌어 낸다. 유한요소법 또는 밀도법을 이용한 형상 최적설계에서 설계 의존형 하중조건을 갖는 구조물의 문제를 푸는 경우, 최적설계가 진행됨에 있어 변화하는 경계의 부정확성 때문에 정확한 설계민감도를 얻기가 어려운 점이 있다. 본 논문에서는 수치 예제를 통해 아이소-지오메트릭 설계민감도를 활용한 형상 최적설계 기법이 설계 의존형 하중조건을 갖는 구조물 문제에서 유한요소 기반의 최적설계보다 더 나은 결과를 제시함을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.507-508
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• 2008

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.720-724
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• 2000

In this paper, we introduce a seamlessly integrated CAD-based design system (DS) for CAD modeling, engineering analysis, and optimal design which has been developed in CCED at KAIST, The key points of this integrating philosophy are to make full use of a parametric CAD program as the platform of integration and to adopt finite difference method for design sensitivity analysis in optimization process to get robustness and versatility. Design variables are directly selected by clicking CAD model parameters and all the analysis and design activities are menu-driven. This integrated program, named as DS/FDM, runs on Windows NT or Unix and FE analyses are performed at a remote Unix-workstation for multiple users. Application examples include shape optimal design of a belt clip that fits onto a portable electronic device and a bracket to show performance of DS/FDM with shell and tetra solid elements. This software is found efficient and effective fur shape design and size design of engineering structures.