• 제목/요약/키워드: Minimum weight design

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단면 분석을 통한 자동차용 리어 서브-프레임 하이드로포밍 부품의 공정 제어 및 설계 (Hydro-forming Process Control and Design Concept of Automotive Rear Sub-frame Components Through Cross Sectional Analysis)

  • 김기주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1-6
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    • 2018
  • 하이드로포밍 기술은 지난 20년간 자동차부품의 적용을 중심으로 비약적인 발전을 해 왔다. 이 기술은 자동차 산업응용분야에 많은 장점을 가지고 있는데 이는 더 나은 구조적 강건성, 부품수 감소에 기인한 비용절감, 재료절약, 무게감소, 낮은 스프링백현상, 개선된 강도, 내구성 향상, 설계 유연성 등이다. 하이드로포밍 부품의 성형성 검토를 위하여 다양한 컴퓨터 시뮬레이션 기술 등이 발달해 왔으며 이를 통해 성형 가능성을 검토하는 것과 동시에 성형을 위하여 벤딩 공정, 프리포밍공정, 다이클로징 공정 등의 효율적인 공정을 수립하여 하이드로포밍 부품들을 설계하고 있다. 이에 본 연구에서는 하이드로포밍 부품 설계 시 고려사항 중 성형량, 부품의 단면길이(하이드로포밍 프레스 용량에 맞는), 최소 곡률(하이드로포밍 압력에 따른 곡률 영향 평가) 등을 제시하고 실제 자동차용 리어 서브-프레임 부품의 단면분석을 실시함으로써 하이드로포밍 성형을 위한 설계 방안을 제시하고자 한다. 아울러 하이드로포밍 공정인자 중 프리벤딩, 축피딩, 유압 압력, 프레스 하중, 마찰 등의 효과를 분석하여 이들 공정이 직접적인 하이드로포밍 성형에 필요인자 인지 등을 고찰하였다.

사이징 프로그램 개발을 통한 다중 비행 모드 Canard Rotor/Wing 항공기의 형상 최적설계 (Design and Optimization Study on the Multi Flight Modes Canard Rotor/Wing Aircraft with Development of Sizing Program)

  • 김종환;김민지;이재우;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.22-31
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    • 2005
  • 본 연구에서는 회전익 항공기의 수직 이/착륙 성능과 고정익 항공기의 고속/고효율 순항 비행 성능을 모두 가지는 Canard Rotor/Wing 항공기 최적 형상설계를 수행하였다. CRW 항공기의 특징인 로터/날개 가변 방식과 로터 회전 시 팁 제트를 통하여 회전력을 얻는 점 때문에 기존의 회전익 또는 고정익 사이징 프로그램만으로는 바로 적용이 어렵고 Reaction Driven 로터에 대한 해석 모듈의 추가와 회전익/고정익 비행 모드 해석이 혼합되어야 한다. 따라서 기존의 사이징 프로그램을 바탕으로 로터 성능, 덕트 유동, 엔진 유동 해석 코드를 연결하여 Reaction Driven 로터 성능 해석이 가능하게 하였으며, 비행체 외형상 특징과 임무별 비행특징이 반영되도록 사이징 프로그램을 개발하였다. 1500 lbs급 소형 무인기에 대하여 비행체 사이징을 수행하고 성능에 크게 영향을 미치는 설계변수를 파악하여 최적화 문제를 구성하였고 전역적 최적화 기법을 이용하여 최소 중량을 가지는 CRW 항공기의 최적형상을 도출하였다.

Estimation of the Optimal Ratio of Standardized Ileal Digestible Threonine to Lysine for Finishing Barrows Fed Low Crude Protein Diets

  • Xie, Chunyuan;Zhang, Shihai;Zhang, Guijie;Zhang, Fengrui;Chu, Licui;Qiao, Shiyan
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권8호
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    • pp.1172-1180
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    • 2013
  • Two experiments were conducted to determine the standardized ileal digestible (SID) lysine (Lys) requirement and the ideal SID threonine (Thr) to Lys ratio for finishing barrows. In Exp. 1, 120 barrows with an average body weight of $72.8{\pm}3.6$ kg were allotted to one of six dietary treatments in a randomized complete block design conducted for 35 d. Each diet was fed to five pens of pigs containing four barrows. A normal crude protein (CP) diet providing 15.3% CP and 0.71% SID Lys and five low CP diets providing 12% CP with SID Lys concentrations of 0.51, 0.61, 0.71, 0.81 and 0.91% were formulated. Increasing the SID Lys content of the diet resulted in an increase in weight gain (linear effect p = 0.04 and quadratic effect p = 0.08) and an improvement in feed conversion ratio (FCR) (linear effect p = 0.02 and quadratic effect p = 0.02). For weight gain and FCR, the estimated SID Lys requirement of finishing barrows were 0.71 and 0.71% (linear broken-line analysis), 0.79 and 0.78% (quadratic analysis), respectively. Exp. 2 was a 26 d dose-response study using SID Thr to Lys ratios of 0.56, 0.61, 0.67, 0.72 and 0.77. A total of 138 barrows weighing $72.5{\pm}4.4$ kg were randomly allotted to receive one of the five diets. All diets were formulated to contain 0.61% SID Lys (10.5% CP), which is slightly lower than the pig's requirement. Weight gain was quadratically (p = 0.03) affected by SID Thr to Lys ratio while FCR was linearly improved (p = 0.02). The SID Thr to Lys ratios for maximal weight gain and minimal FCR and serum urea nitrogen (SUN) were 0.67, 0.71 and 0.64 using a linear broken-line model and 0.68, 0.78 and 0.70 using a quadratic model, respectively. Based on the estimates obtained from the broken-line and quadratic analysis, we concluded that the dietary SID Lys requirement for both maximum weight gain and minimum FCR was 0.75%, and an optimum SID Thr to Lys ratio was 0.68 to maximize weight gain, 0.75 to optimize FCR and 0.67 to minimize SUN for finishing barrows.

FPSO 다점 계류 시스템의 최적 설계 연구 (Study on Optimum Design of FPSO Spread Mooring System)

  • 임유창;김경수;정준모;김재우;김진태;여승훈
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.61-66
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    • 2009
  • For a spread-moored FPSO (Floating Production, Storage, & Off-loading) subjected to environmental excitation from waves, current, and wind, a procedure to determine optimum length and stiffness of mooring lines is suggested using quasi-static frequency domain response analyses. Coupled relations between design parameters are closely examined. In consideration of this, optimized design parameters are proposed based on minimum weight condition. The initial design parameters for numerical analyses are calculated using the static catenary equation of mooring lines. It is demonstrated the line tension and vessel's offset are influenced by the mooring line length and stiffness. Accordingly it is suggested the optimum vessel's offset range should be determined considering line fatigue damage. The availability and limitation of the application of quasi-static analysis method for spread mooring system are explained by comparing the result of time domain analysis with one of frequency domain analysis.

파랑하중에 대한 인터로킹 케이슨 방파제의 회전 안정성 평가식 제안 (Proposal of Rotating Stability Assessment Formula for an Interlocking Caisson Breakwater Subjected to Wave Forces)

  • 박우선;원덕희;서지혜;이병욱
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.11-16
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    • 2020
  • 인터로킹 케이슨에 의한 장대화된 방파제의 회전 안정성에 대해서 연구하였다. 무한 방파제에 경사지게 입사하는 선형파에 대한 해석해를 이용하여 방파제 기준선 방향으로의 파압 위상차 효과를 고려하였으며, 설계파의 비선형 특성을 고려하기 위하여 설계 기준 Goda 파압식을 차용하였다. 방파제의 회전 안전율을 케이슨 자중에 의한 회전 마찰저항모멘트와 수평 및 수직 파력에 의한 작용 회전모멘트의 비로 정의하고 최소 안전율을 보이는 회전 중심점 위치와 최소 안전율에 대한 해석해를 제시하였다. 규칙파, 불규칙파 및 다방향 불규칙파 등 현행 항만구조물 설계에 사용되고 있는 모든 설계파 조건에 대해서 적용 가능하도록 각 조건에 대한 평가식을 제안하였다.

CSR규정에 따른 수정 인공생명 알고리즘을 이용한 75.5k DWT 산적화물선의 최적설계 (The optimum design for 75.5k DWT bulk carrier using the multi-object modified artificial life algorithm by CSR rule)

  • 배동명;김학수
    • 수산해양기술연구
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    • 제48권2호
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    • pp.155-164
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    • 2012
  • The CSR rule was defined by IACS as the unified rule for a commercial ship like a bulk carrier and a tanker. It have been required more strict conditions for various parts like loading conditions, the local and girder strength, fatigue strength, FEM for the ship rule. It was changed in many parts of the ship rules. In this paper, the mid-parts of 17.5K DWT bulk carrier were optimized by the CSR rule. On the other hand, the modified artificial life algorithms with multi-object functions were developed for optimizing the scantling. It is possible to find multi-global optimum solutions in the multi-object functions. And it is faster and efficient than the artificial life algorithm. First, to be optimizing the scantling and the weight by CSR rule, that is calculated by the CSR rule. The next, the result is re-calculated by the modified artificial life algorithm with multi-object functions. The optimized results which are satisfied with the CSR rule like the minimum size and the thickness of stiffener and the minimum cost have been searched by the optimizing algorithm. And the results have been compared with the non-optimizing results.

두 셀 다중 안테나 하향링크 간섭 채널에서 비강인한/강인한 정칙화된 제로포싱 간섭 정렬 방법 (Non-Robust and Robust Regularized Zero-Forcing Interference Alignment Methods for Two-Cell MIMO Interfering Broadcast)

  • 신준우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권7호
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    • pp.560-570
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    • 2013
  • 본 논문에서는 셀 간 간섭과 셀 내 사용자 간 간섭이 공존하는 two-cell 다중 안테나 하향링크 간섭 채널에서 송수신기 설계 방법을 제안한다. 우선 셀 간 간섭과 셀 내 사용자 간 간섭을 다차원 subspace에 정렬하는 zero-forcing 간섭 정렬 방법을 일반화한다. 그리고 일반화한 zero-forcing 간섭 정렬 방법에서 구한 송수신기를 "regularizing" 하는 minimum weighted-mean-square-error 기반 regularized ZF-IA 방법을 제안한다. 기존 weighted-sum-rate-maximizing 송수신기 설계 방법에 비해 제안하는 방법은 weight 를 구하는 반복 연산 과정이 필요하지 않다. 그 결과 제안하는 방법은 비록 sum-rate 최대화하도록 설계되진 않았지만, 기존의 weighted-sum-rate maximizing 방법 보다 계산 복잡도 면에서 효율적이고 더 빠른 수렴 속도를 얻을 수 있다. 다양한 분석과 실험을 통해 제안하는 regularized ZF-IA 방법의 우수성을 확인하였다. 구체적으로 반복 연산 수가 작은 경우, 제안하는 regularized ZF-IA 방법의 sum-rate 성능이 기존의 weighted-sum-rate maximizing 방법보다 SNR = 20 [dB] 에서 약 49.8 % 이상 나음을 확인할 수 있다. 더불어 채널 정보에 오차가 있는 경우 상당한 robustness를 제공하는 robust 송수신기 설계 방법도 제시한다.

클러스터링 기법을 이용한 실 경비함수를 가진 트러스 구조물의 설계 (Design of Truss Structures with Real-World Cost Functions Using the Clustering Technique)

  • 최병한;이규원
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.213-223
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    • 2006
  • 전통적인 트러스 구조물의 최적화 기법은 종종 복잡하고 많은 계산과정이 요구되면서 정작 아주 간단한 중량최소화와 같은 경비문제를 다루고 있다. 또한 이러한 기법들은 복잡하고 종종 다목적함수인 실 경비함수를 갖는 트러스 구조물에 적용 시 만족할만한 결과를 보이지 못한다. 따라서 본 연구에서는 구조물의 중량뿐만 아니라 사용되는 제품 종류의 수와 트러스 구조물의 연결의 수 및 기타현장소요경비로 구성되어지는 실제 요구되는 경비함수를 가지는 트러스 구조물의 최적화문제에, 전체 트러스 구조물의 부재를 같은 치수의 제품을 가질 수 있는 몇 가지 종류의 부재들로 변별화하는 클러스터링 기법(Clustering Technique)을 도입하여 설계를 효율적으로 수행하고자 한다. 클러스터링 기법을 이용하여 사용되는 부재들을 그룹별로 변별하고 최적 해에 근접한 해를 찾은 후 간단한 타부 탐색기법을 이용하여 최종 최적해를 얻는다. 수치 예로써 실 경비함수를 갖는 트러스 구조 모형에 적용하여 최적설계를 시도하고 또한 중량최소화문제에도 적용하여 휴리스틱 기법(Heuristic Techniques)의 대표적인 유전알고리즘을 이용한 기존 연구의 중량최소화 설계결과와 비교 한다. 그 결과, 본 연구의 알고리즘은 실 경비함수를 가지는 트러스 구조물의 설계에 있어서 경제성이 있는 결과를 나타내며, 또한 기존연구의 알고리즘 보다 효율적임을 나타내었다.

주름판의 강성해석 및 진동해석 (Analysis of the Rrigidity and the Vibration of Flat Corrugated Plates)

  • 한병기;정강;유서열
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.11-18
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    • 1991
  • 본 연구에서는 각이 지게 주름잡힌 주름판 구조물(산형, 사다리꼴형, 장방형 주름판)의 강성을 해석 하고, 이 강성식들을 일원화하여 한개의 식으로 표현하여 주고 자 한다. 이론 해석은, 연결부에서의 각도가 변형중에 변하지 않는다는 가정하에, 등가의 직교이방성판의 강성식을 유도하였다. 또한, 이론적으로 얻어진 강성치를 진 동해석에 적용시킴으로서, 직교이방성판으로서의 주름판의 고유진동수를 구하였다. 그리고 이를 진동실험에서 얻은 결과 및 PC용 슈퍼 SAP에서 얻은 수치결과와 비교함으로 서 이론의 신뢰성을 입증하였다.

유전자 알고리즘을 이용한 복합재료 날개의 정적 공탄성 최적화 (Static Aeroelastic Optimization of a Composite Wing Using Genetic Algorithm)

  • 김동현;이인
    • Composites Research
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    • 제13권2호
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    • pp.61-71
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    • 2000
  • 오늘날 항공기의 경량화를 위해 복합재료를 사용하는 것은 필수적인 설계 및 제작 요건이 되고 있다. 복합재료로 제작된 날개는 적층각에 따라 구조적 특성이 심하게 변화될 수 있기 때문에 설계시 최적의 적층각을 결정하는 것이 매우 중요한 문제이다. 따라서, 본 연구에서는 복합재료 날개의 적층각에 대한 정적 공탄성 최적화 연구를 수행하였다. 이를 위해 공력하중에 대한 복합재료 날개의 구조 평형상태를 구할 수 있는 정적 공탄성(하중재분포) 해석시스템을 개발하였으며, 유전자 알고리즘을 활용한 최적화 프로그램이 통합 개발되었다. 후퇴각이 있는 복합재료날개에 대하여 적층각 변화가 정적 공탄성 변형에 미치는 영향을 고찰하였으며, 구조 변형이 최소가 되는 경우의 최적 적층각 조건을 구하였다. 이를 토대로 실제 제작에 실용적인 적층각 조합에 대하여 정적 공탄성 특성을 최대화 할 수 있는 최적 적층각 조건이 제시되었다.

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