• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권2호
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• pp.253-261
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• 2004

A simple and effective filtering method to control the member size of an optimized structure is proposed for topology optimization. In the present approach, the original objective sensitivities are replaced with their relative values evaluated within a filtering area. By adjusting the size of the filtering area, the member size of an optimized structure or the level of its topological complexity can be controlled even within a given finite element mesh. In contrast to the checkerboard-free filter, the present filter focuses on high-frequency components of the sensitivities. Since the present filtering method does not add a penalty term to the objective function nor require additional constraints, it is not only efficient but also simple to implement. Mean compliance minimization and eigenfrequency maximization problems are considered to verify the effectiveness of the present approach.

• 한국CDE학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.184-195
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• 2000

MDO (Multidisciplinary Design Optimization) methodology is an emerging new technology to solve a complicate structural analysis and design problem with a large number of design variables and constraints. In this paper MDO methodology is adopted through the use of computer aided systems such as Geometric Solid Modeller, Mesh Generator, CAD system and CAE system. And this paper introduces MDO methodology as a new method for structural analysis and design through the application to the structural design of flap drive system. In a MDO methodology application to the structural design of flap drive system, kinetodynamic analysis is done using a simple aerodynamic analysis model for the air flow over the flap surface instead of difficult aerodynamic analysis. Simultaneously the structural static analysis is done to obtain the optimum structural condition. And the structural buckling analysis for push pull rod is also done to confirm the optimum structural condition (optimum cross section shape of push pull rod).

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.341-346
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• 2006

This paper provides the resuIts on the evaluation of dynamic characteristics of the optimized shells. Five fundamental technologies such as computer-aided geometric design, automatic mesh generation, shell finite element, design sensitivity analysis and shell optimization process, are used for shell optimization maximizing the fundamental natural frequency. A dome shell is adopted for the shell shape optimization and the dynamic characteristic of the optimized shell such as the variation of natural frequencies is then investigated. From the investigation, more constraint functions related to shell natural frequencies is necessarily required to effectively control dynamic characteristics of the optimized shells.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권12호
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• pp.4451-4466
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• 2014

We present joint radio selection and relay scheme that delivers data from a source to a sink in heterogeneous stationary sensor networks consisting of various radio interfaces. The proposed scheme finds the optimal relay nodes and their corresponding radio interfaces that minimize energy consumption throughout the network while satisfying the end-to-end packet deadline requirement. We formulate the problem of routing through radio interface selection into binary integer programs, and obtain the optimal solution by solving with an optimization solver. We examine a trade-off relationship between energy consumption and packet delay based on network level simulations. We show that given the end-to-end deadline requirement, our routing algorithm finds the most energy-efficient routing path and radio interface across mesh hops. We demonstrate that the proposed routing scheme exploits the given packet delivery time to turn into network benefit of reducing energy consumption compared to routing based on single radio interface.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.216-221
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• 2008

Shape design optimization for linear elasticity problem is performed using isogeometric analysis method. In many design optimization problems for real engineering models, initial raw data usually comes from CAD modeler. Then designer should convert this CAD data into finite element mesh data because conventional design optimization tools are generally based on finite element analysis. During this conversion there is some numerical error due to a geometry approximation, which causes accuracy problems in not only response analysis but also design sensitivity analysis. As a remedy of this phenomenon, the isogeometric analysis method is one of the promising approaches of shape design optimization. The main idea of isogeometric analysis is that the basis functions used in analysis is exactly same as ones which represent the geometry, and this geometrically exact model can be used shape sensitivity analysis and design optimization as well. In shape design sensitivity point of view, precise shape sensitivity is very essential for gradient-based optimization. In conventional finite element based optimization, higher order information such as normal vector and curvature term is inaccurate or even missing due to the use of linear interpolation functions. On the other hands, B-spline basis functions have sufficient continuity and their derivatives are smooth enough. Therefore normal vector and curvature terms can be exactly evaluated, which eventually yields precise optimal shapes. In this article, isogeometric analysis method is utilized for the shape design optimization. By virtue of B-spline basis function, an exact geometry can be handled without finite element meshes. Moreover, initial CAD data are used throughout the optimization process, including response analysis, shape sensitivity analysis, design parameterization and shape optimization, without subsequent communication with CAD description.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.43-50
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• 2012

최근 컴퓨터 기술의 발달로 인해 복잡한 형태를 가지는 기념비적인 건축물이 설계, 시공됨에 따라 비정형건축에 관한 사회적인 관심이 해외뿐만 아니라 국내에서도 증가하고 있다. 하지만 비정형 구조시스템의 구현하기 위한 기술 및 연구에 대한 사례가 부족하여 많은 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 3D모델링 프로그램과 최적설계를 수행하는 프로그램간의 인터페이스 모듈에 대한 연구를 수행하였다. 3D 모델링 프로그램에서 자동 메쉬를 생성하고, 모델링에 대한 정보를 바로 추출하여 최적화를 수행하였다. 결과적으로 개발된 인터페이스 모듈의 검증을 위해 예제 모델을 선정하여 형상최적화을 수행하였다.

• 융합보안논문지
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• 제11권1호
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• pp.11-18
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• 2011

무선 메쉬 네트워크 기술은 유선과 유사한 전송속도를 갖는 무선망을 구축하는 기술을 의미하며, 유선 네트워크와 비교하여 보다 효율적인 망 구축의 편의성 및 유연성을 제공한다. 이러한 무선 메쉬 네트워크는 라우터 노드의 이동성이 적고 에너지 영향에도 제약이 적게 따른다는 특징을 갖고 있다. 그러나 다양한 종류의 네트워크로 구성되는 특징으로 인해서 다중 경로의 설정 및 선택 시에 발생할 수 있는 시스템 오버헤드 등 고려되어야 하는 사항들이 많다. 그러므로 이러한 네트워크 특성에 맞는 경로 설정 기술이 반영되는 네트워크의 설계 및 최적화에 주목할 필요가 있다. 본 논문에서는 다중 경로 설정 시 발생 할 수 있는 문제에 효과적으로 대응하기 위해 라우터 노드의 트래픽 상황에 따른 데이터 손실률과 대역폭 및 링크의 흡수를 평가 요소로 활용하여 유전 알고리즘을 통한 동적 경로 설정에 대한 해결방법으로 무선 메쉬 네트워크의 라우팅 메트릭 기법을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.49-57
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• 2012

본 논문에서는 P2P스트리밍에서 peer간 연결 정보를 이용하는 방법을 기반으로 topology 최적화를 연구한다. 제안하는 방법은 mesh-network에서 사용된 link와 사용되지 않은 link의 수로 peer의 업로드 용량을 추정하는 방법을 기반으로 한다. 연결된 link의 정보를 사용하는 기존 방법은 peer의 자원 관리 측면에서 메시지 과부하를 줄이는데 효과적이다. 하지만 업로드 대역폭이 고려되지 않는 topology를 구성할 우려가 있다. 또한 서버에 가까운 peer에서 네트워크 오류 발생시 네트워크 전송성능이 저하될 수 있다. 본 논문에서는 기존 방법의 단점을 보완하는 방법을 제안한다. 기존 방법과 제안하는 방법을 시뮬레이션 하고 결과를 비교 분석한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권11호
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• pp.973-982
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• 2007

연구는 병렬 컴퓨팅 기반에서 자동화된 격자 생성 기법과 입자 군집 최적화(PSO) 알고리즘을 적용한 최적 설계 프레임워크를 개발하여 이를 인공위성 어댑터 모듈의 구조 최적 설계에 적용하였다. 자동화된 격자 생성 기법을 적용하여 구조 형상 변화를 가능하게 함으로써 폭넓은 범위에서 최적 형상 모델을 도출할 수 있었다. 또한 최적화 알고리즘인 PSO 알고리즘을 병렬 계산환경과 접목하고, 계산 성능을 최대화하기 위해 비동기식 PSO 알고리즘을 개발하였다. 그 결과 최적화에 걸리는 계산 시간을 줄일 수 있었다. 최적화 작업에서 제한 조건으로는 고유진동수와 어댑터에 발생하는 최대 응력 값을 고려하였다. 결과적으로 인공위성 어댑터 모듈의 최적 설계를 통해 인공위성 구조 질량 감소를 유도해 내었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권6호
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• pp.3121-3142
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• 2017

We present a method for 3D shape reconstruction of inextensible deformable surfaces from a single image. The key of our approach is to represent the surface as a 3D triangulated mesh and formulate the reconstruction problem as a sequence of Linear Programming (LP) problems. The LP problem consists of data constraints which are 3D-to-2D keypoint correspondences and shape constraints which are designed to retain original lengths of mesh edges. We use a closed-form method to generate an initial structure, then refine this structure by solving the LP problem iteratively. Compared with previous methods, ours neither involves smoothness constraints nor temporal consistency, which enables us to recover shapes of surfaces with various deformations from a single image. The robustness and accuracy of our approach are evaluated quantitatively on synthetic data and qualitatively on real data.