• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제7권5호
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• pp.441-458
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• 2020

Rectangular-to-Ellipse Shape Transition (REST) inlets are a class of inward turning inlets designed for hypersonic flight. The aerodynamic design of REST inlets involves very complex flows and shock-wave patterns. These inlets are used in highly integrated propulsive systems. Often the design of these inlets may require many geometrical constraints at different cross-section. In present work a design approach for hypersonic inward-turning inlets, adapted for REST inlets, is coupled with a multi-objective optimization procedure. The automated procedure iterates on the parametric representation and on the numerical solution of a base flow from which the REST inlet is generated by using streamline tracing and shape transition algorithms. The typical design problem of optimizing the total pressure recovery and mass flow capture of the inlet is solved by the proposed procedure. The accuracy of the optimal solutions found is discussed and the performances of the designed REST inlets are investigated by means of fully 3-D Euler and 3-D RANS analyses.

• 물과 미래
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• 제28권1호
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• pp.153-168
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• 1995

본 연구의 목적은 다지점 유수체계의 최소비용 설계를 위한 효율적 모형을 개발하려는 것이며,로서 제안된 IDP 모형은 수문-수리학적 모형(강우-유출모형과 유역 및 하도 공수추적모형)과 최적화모형 등 2개의 부모형을 포함하고 있다. 목적함수는 대지구입비용과 유수지 설치비용 및 펌핑 시스템의 설치비용의 합으로 구성되며, 모형의 입력자료로는 각 하도자료와 수문 매개변수 및 설계강우와 비용함수등이 제시되어야 한다. 본 모형은 다지형 하도의 유수체계를 포함하고 있는 서울의 중랑천 유역에 적용되었으며, 모형의 적용결과 여러 조건의 변화에 대해서도 합리적인 유수체계의 설계가 가능하며, 다지점 유수체계의 설계에 대한 적용이 가능함을 보여주고 있다.

• Wind and Structures
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• 제18권3호
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• pp.253-265
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• 2014

The platform and floating structure of spar type offshore wind turbine systems should be designed in order for the 6-DOF motions to be minimized, considering diverse loading environments such as the ocean wave, wind, and current conditions. The objective of this study is to optimally design the platform and substructure of a 3MW spar type wind turbine system with the maximum postural stability in 6-DOF motions as well as the minimum material cost. Therefore, design variables of the platform and substructure were first determined and then optimized by a hydrodynamic analysis. For the hydrodynamic analysis, the body weight of the system was considered, and the ocean wave conditions were quantified to the wave forces using the Morison's equation. Moreover, the minimal number of computation analysis models was generated by the Design of Experiments (DOE), and the design variables of the platform and substructure were finally optimized by using a genetic algorithm with a neural network approximation.

• 대한조선학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.139-147
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• 2007

The ultimate goal of structural design is to find the optimal design results which satisfies both safety and economy at the same time. Optimum design has been studied for the last several decades and is being studied. in this study, an optimum algorithm which is based on the genetic algorithm has been applied to the multi-object problem to obtain the optimum solutions which minimizes structural weight and construction cost of panel blocks in ship structures at the same time. Mathematical problems are dealt at first to justify the reliability of the present optimum algorithm. And then the present method has been applied to the panel block model which can be found in ship structures. From the present findings it has been seen that the present optimum algorithm can reasonably give the optimum design results.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권9호
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• pp.1432-1440
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• 1997

The flexibility as well as the stiffness is required to perform mechanical function of a structure such as compliant mechanisms, which can be applied to MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems), flexible manufacturing devices, and design for no assembly. In this paper, the optimal design problem to achieve both structural flexibility and stiffness is formulated using multi-objective function, and the optimization problem is resolved by using Finite Element Method(FEM) and Sequential Linear Programming(SLP). Design examples of compliant mechanisms are presented to validate the design method.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제4권1호
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• pp.55-65
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• 2009

Due to the rapid increase of electricity demand, consideration of environmental constraints in optimal power flow (OPF) problems is increasingly important. In Algeria, up to 90% of electricity is produced by thermal generators (vapor, gas). In order to keep the emission of gaseous pollutants like sulfur dioxide (SO2) and Nitrogen (NO2) under the admissible ecological limits, many conventional and global optimization methods have been proposed to study the trade-off relation between fuel cost and emissions. This paper presents an efficient decomposed Parallel GA to solve the multi-objective environmental/economic dispatch problem. At the decomposed stage the length of the original chromosome is reduced successively and adapted to the topology of the new partition. Two subproblems are proposed: the first subproblem is related to the active power planning to minimize the total fuel cost, and the second subproblem is a reactive power planning design based in practical rules to make fine corrections to the voltage deviation and reactive power violation using a specified number of shunt dynamic compensators named Static Var Compensators (SVC). To validate the robustness of the proposed approach, the algorithm proposed was tested on the Algerian 59-bus network test and compared with conventional methods and with global optimization methods (GA, FGA, and ACO). The results show that the approach proposed can converge to the near solution and obtain a competitive solution at a critical situation and within a reasonable time.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.893-904
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• 2013

NSGA-II와 함께 크리깅 메타모델기반 다목적최적설계 전략을 3차원 CFD 시뮬레이션을 통해 액셜 피스톤 펌프의 밸브 플레이트 형상을 최적화하는데 적용하였다. 펌프의 압력 변동을 저감하고 수력 효율을 최대화하기 위한 최적설계 과정은 두 단계, 즉 (1) 밸브 플레이트 상의 6개 형상 설계 변수를 선정하고 각 설계변수의 변화에 따른 CFD 해석을 수행하며, (2) CFD 데이터를 이용한 NSGA-II에 기반한 다목적최적설계 접근방식으로 최소 맥동 압력과 펌프 효율 설계에 대해 파레토 프론트를 평가하는 것으로 구성된다. 이들 결과로부터 최소 맥동 압력을 가지며 액셜 피스톤 펌프의 목표 효율에 도달하는 최적 절충해를 선택할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권6호
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• pp.411-418
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• 2020

본 논문에서는 복합재 팬 블레이드의 구조적 성능에 대한 근사 및 최적설계 기법을 제안하였다. 그리고 이들을 활용하여 복합재 팬 블레이드의 질량 및 형상의 변화 없이 강성을 최대화하기 위한 적층 패턴의 최적설계를 수행하였다. 이 때 설계 변수 및 설계 영역을 축소하기 위하여 적층 파라미터를 도입하였고, 적층 파라미터의 특성을 활용하여 높은 적합도를 갖는 반응표면 근사모델을 생성하였다. 또한 효율적인 최적해 탐색을 위해 도함수 기반 방법과 유전자 알고리즘을 결합한 2단계 최적화 방법을 적용하였으며, 다양한 요구조건들을 고려한 다목적 최적설계를 수행하였다. 마지막으로는 초기 모델과 최적설계 모델의 유한요소해석 결과를 비교하여 적층 파라미터 기반의 근사 및 최적설계 기법을 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권4호
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• pp.10-15
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• 2013

설계 최적화를 위해서 설계자는 우선적으로 설계영역 전반에 걸쳐 정확한 정보를 획득하고, 설계영역 탐색을 실시한 후에 최적화를 실시해야 한다. 최근에 설계영역 탐색을 우선적으로 실행하기 위하여 실험계획법과 반응표면모델에 최적화를 적용하는 통합설계 프레임워크의 적용이 산업체 전반으로 일반화되고 있다. 본 연구에서는 터보팬 엔진 설계점 최적화를 위하여, 설계영역의 정보를 조밀하게 얻을 수 있으며 통계학적인 직교성과 균형성을 모두 만족하는 7 수준 직교배열을 생성한 후에 반응표면모델을 구축한다. 구축된 반응표면모델에 전역 최적값을 찾기 위하여 다목적 유전자알고리즘을 적용하여 주어진 제한조건을 만족하는 최적값을 찾아 GasTurb 결과와 검증을 수행한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.13-20
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• 2013

구조물의 지진응답을 저감시키기 위하여 추가적인 감쇠기나 진동제어장치가 일반적으로 사용된다. 이때, 추가적인 감쇠장치의 제어성능은 대상구조물 특성의 변화 없이 검토된다. 본 연구에서는 구조물과 스마트 제어장치의 다목적 통합최적화를 수행하였고 스마트 최상층 면진시스템이 설치된 구조물의 구조물량 저감의 가능성을 분석하였다. 이를 위하여 20층 예제구조물이 사용되었으며 MR 감쇠기와 저감쇠 탄성베어링을 사용하여 스마트 면진시스템을 구성하였다. 중약진지역의 설계스펙트럼을 바탕으로 생성된 인공지진하중을 사용하여 구조해석을 수행하였다. 수치해석결과, 스마트 최상층 면진시스템이 중약진지역에 있는 구조물의 응답과 면진층 변위를 동시에 효과적으로 줄일 수 있는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제안된 통합최적설계기법으로 구조물량 및 감쇠기 용량을 적절하게 줄이면서도 우수한 제어성능을 발휘하는 다양한 설계 대안을 제공할 수 있었다.