• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제3권3호
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• pp.179-190
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• 2016

A kind of modified epoxy resin sheet molding compounds of the impeller has been designed. Through the test, the non-metal impeller has a better environmental aging performance, but must do the waterproof processing design. In order to improve the stability of the impeller vibration design, the influence of uncertainty factors is considered, and a multi-objective robust optimization method is proposed to reduce the weight of the impeller. Firstly, based on the fluid-structure interaction, the analysis model of the impeller vibration is constructed. Secondly, the optimal approximate model of the impeller is constructed by using the Latin hypercube and radial basis function, and the fitting and optimization accuracy of the approximate model is improved by increasing the sample points. Finally, the micro multi-objective genetic algorithm is applied to the robust optimization of approximate model, and the Monte Carlo simulation and Sobol sampling techniques are used for reliability analysis. By comparing the results of the deterministic, different sigma levels and different materials, the multi-objective optimization of the SMC molding impeller can meet the requirements of engineering stability and lightweight. And the effectiveness of the proposed multi-objective robust optimization method is verified by the error analysis. After the SMC molding and the robust optimization of the impeller, the optimized rate reached 42.5%, which greatly improved the economic benefit, and greatly reduce the vibration of the ventilation system.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권1호통권41호
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• pp.1-7
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• 2005

본 논문에서는 원전내부의 내진범주 1급 계전기를 포함하고 있는 캐비닛 구조물의 최적내진보강에 대한 연구를 수행하였다. 지진시 계전기는 구조적인 파괴보다는 떨림에 의한 기능적 파괴가 발생한다. 이를 방지하기 위해서는 캐비닛구조물의 응답을 적정 수준이하로 감소시켜야 하므로 다양한 감쇠보강의 설치패턴에 따라 최적의 감쇠계수를 ${\mu}$-GA(micro-Genetic Algorithm)기법을 이용하여 산정하였다. 대상캐비닛 구조물은 해석의 정확도와 계산의 효율성을 만족시키기 위해 이용한 프레임구조로 모델링되었다. 구조물의 응답은 감쇠기의 비선형거동을 고려한 비선형 시간이력해석에 의해 얻어진 가속도응답스펙트럼으로 나타내었다. 목적함수는 구조물의 해석에서 얻어진 응답스펙트럼의 최대값과 목표 포괄기기내진력 스펙트럼 (GERS; General Equipment Ruggedness Spectra)의 최대응답비를 기초로 작성되었다. 해석결과 적절한 보강패턴을 선정한 경우 좋은 적합도의 향상을 보였으며 특히 감쇠지수의 값이 작은 경우 적합도의 개선효과가 뛰어났다.

• 한국국방경영분석학회지
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• 제34권2호
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• pp.63-77
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• 2008

제한된 주파수 범위 내에서 무선통신에 대한 수요증가에 따라 중계소 설치 및 채널할당 문제가 갈수록 중요시되고 있다. 최소한의 주파수 범위를 가지고 간접이 없는 채널을 할당하는 문제는 NP-hard 문제이다. 다중계층 셀룰러 네트워크는 무선통신의 수요가 늘어나고, 서비스 질 향상 요구의 증가에 따라 주목받고 있는 설계 방법이다. 다중계층 셀룰러 네트워크는 큰 도시에 적용되는 방법으로서 소비자의 이동속도에 따라 서로 다른 계층에서 관리하고 소비자에게 안정된 서비스를 제공한다. 본 논문의 유전자 알고리즘을 이용한 다중계층 설계는 지존의 2계층 방식과 달리 3계층(macro, micro, pico) 방법을 적용하며, EMC(Electromagnetic Compatibility Constraints)를 적응하여 현실성을 더욱 증가하였다. 후보지 선정 개수는 $15{\sim}40$개까지 적응하며, 72개의 데이터를 적용하여 알고리즘을 실험하여 수요자 수를 총 수요의 90%이상으로 끌어 올려 현실성을 강화시켰다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권6호
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• pp.648-653
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• 2012

Cavity pressure, an important factor in injection molding process, should be minimized to enhance injection molding quality. In this study, we decided the locations of valve gates to minimize the maximum cavity pressure. To solve this problem, we integrated MAPS-3D (Mold Analysis and Plastic Solution-3Dimension), a commercial injection molding analysis CAE tool, using the file parsing method of PIAnO (Process Integration, Automation and Optimization) as a commercial process integration and design optimization tool. In order to reduce the computational time for obtaining the optimal design solution, we performed an approximate optimization using a meta-model that replaced expensive computer simulations. To generate the meta-model, computer simulations were performed at the design points selected using the optimal Latin hypercube design as an experimental design. Then, we used micro genetic algorithm equipped in PIAnO to obtain the optimal design solution. Using the proposed design approach, the maximum cavity pressure was reduced by 17.3% compared to the initial one, which clearly showed the validity of the proposed design approach.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권2호
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• pp.173-181
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• 2001

This paper presents an artificial life algorithm which is remarkable in the area of engineering for functions optimization. As artificial life organisms have a sensing system, they can find the resource which they want to find and metabolize. And the characteristics of artificial life are emergence and dynamic interaction with environment. In other words, the micro-interaction with each other in the artificial lifes group results in emergent colonization in the whole system. In this paper, therefore, artificial life algorithm by using above characteristics is employed into functions optimization. The optimizing ability and convergent characteristics of this proposed algorithm is verified by using three test functions. The numerical results also show that the proposed algorithm is superior to genetic algorithms and immune algorithms for the multimodal functions.

• 동력기계공학회지
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• 제21권3호
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• pp.60-65
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• 2017

A GA is one of the best method to find optimal value in searching area. A GA is driven by probabilistic selection that based on the survival of the fittest. So this algorithm need a huge solving time even if it can be used lots of optimizing problem such as structural design, machine learning, system's identification and so on. This GA's characteristic constrain the program to drive offline. Some studies try to use this algorithm on online or reduce the GA's running time with parallel GA or micro GA. Unfortunately these studies still didn't reduce amount of fitness solving. If the chromosome was imported to the system, it affected system's stability. And when the control system uses online GA, it also doesn't have enough learning time. In this study, try to find stability criterion to reduce the chromosome's affection and find the characteristic of the number of population and generation when GA was driven into the wide searching area.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.24-31
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• 2013

The motion of living organisms such as birds, fishes, and insects, has been analyzed for the purpose of the design of MAV(Micro Air Vehicle) and NAV(Nano Air Vehicle). In this research, natural motion was considered to be applied to the determination of the geometry and motion of AUV(Autonomous Underwater Vehicle). The flapping motion of a number of hydrofoil shapes in AUV was studied, and at the same time, the optimization of the hydrofoil shape and flapping motion was executed that allow the highest thrust and efficiency. The harmonic motion of plunging and pitching of NACA 4 digit series models, was used for the numerical analysis. The meta model was made by using the kriging method in Optimization method and the experimental points of 49 were extracted for the OA(Orthogonal array) in DOE(Design of experiments). Parametric study using this experimental points was conducted and the results were applied to MGA(Micro Genetic Algorithm). The flow simulation model was validated to be an appropriate tool by comparing with experimental data and the optimized shape and motion of AUV was turned out to produce highest thrust and efficiency.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.818-821
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• 2004

With a rapid development in the area of micro and ultra precision technology, the micro surface machining of small size parts are explosively increased. Especially, to improve efficiency of various beams in lens and reflector, non-rotational symmetric form and several mm level heights changeable surface can be machined at a time. These geometric complex 3D surface cannot be machined by general short stroke FTS. The long stroke FTS if firmly needed to move directly several mm and have nm level positioning accuracy for the complex surface form. The long stroke FTS used linear motors to drive moving unit long and fine, aero static bearings to decrease friction and moving errors in guide way, optical linear scale with nm level resolution to measure position of FTS. Furthermore, to increase the performance of acceleration of FTS, the light material, such as AL is used for the structure and the high stiffness box type structure is selected. In this paper, the genetic algorithm approach is described to determine a set of design parameters for auto tuning. The authors have attempted to model the design problem with the objective of minimizing the error, such as variable pattern change. This method can give the better alternative than existing other method.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.292-295
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• 2009

본 논문에서는 평판구조물의 정적 및 동적해석에 사용할 목적으로 성능이 향상된 평판유한요소를 제시하였다. 이 요소는 비적합변위형과 선택적 감차적분방법 그리고 대체전단변형률장을 복합적으로 적용하여 각각의 장점들을 포함하는 향상된 거동을 보여주고 있다. 또한 비적합변위형의 적용으로 발생되는 조각시험의 실패 문제점을 해결하기 위하여 직접수정법을 평판유한요소의 개선에 사용하였다. 대표적인 검증문제에 대한 수치해석작업을 통하여 본 연구에서 개발한 요소는 가상적인 제로에너지모드 및 전단잠김현상의 발생과 같은 문제를 나타내지 않음을 알 수 있었다. 특히 찌그러진 형상으로 모형화 한 경우에 있어서도 전단잠김현상이 발생하지 않았다. 본 연구에서 수행한 동적반응해석 시험에 있어서도 이론해와 잘 일치하는 결과를 보여주었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.197-208
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• 2010

언더텐션이란 상부에서의 하중을 하부 케이블의 인장력을 이용하여 그 하중을 양 단부로 전달하는 시스템을 말하며 처짐과 부재 크기를 제어하기 위해 장스팬 구조물에 주로 적용된다. 하지만 수많은 단면 중에서 여러 조건을 만족하며 최소의 물량, 즉 최대의 경제성에 부합하는 최적의 단면을 찾는 것은 매우 어려운 일이다. 이에 본 연구에서는 마이크로 유전알고리즘을 이용하여 언더텐션 형태의 트러스 구조물에 단면 최적화 연구를 수행하였으며 처짐과 허용응력 그리고 좌굴이 제약조건으로 고려되었다. 최적화 검증 예제로 자주 사용되는 10-bar 트러스 예제의 이전 연구 결과와의 비교를 통하여 개발된 프로그램을 검증하였다. 이를 바탕으로 프리텐션 크기를 변수로 설정하여 언더텐션 구조물의 최적 설계를 수행하였다. 본 연구에서 제시된 최적설계 그래프를 통하여 설계자가 일정 조건을 만족하는 최적의 단면을 쉽게 선택할 수 있을 것으로 사료된다.