In this paper, merits and demerits of Nelder and Mead Penalty Function Method(SUMTNM) and Flexible Tolerance Method(FTM) are investigated from the standpoint of generality, accuracy and efficiency. SUMTNM is combined with Nelder and Method and SUMT, but FTM improves the values of the objective function by using information provided by feasible points as well as certain nonfeasible points termed near-feasible points. Therefore, FTM uses more information than SUMTNM for minimizing object function. The structural analysis of a vertically corrugated bulkhead is performed by collapse mechanism and plate buckling analysis. Based on the results of this analysis, minimum structural weight design of a corrugated bulkhead by use of above two optimization techniques is carried out by investigating the effects of sizes of bulkhead on the structural weight.
LCD BLU(Back-Light Unit)의 설계에는 광선추적 기법이 많이 사용되고 있으며, 이러한 기법을 통하여 도광판 전면으로 출사되는 빛의 휘도, 휘도의 균일도, 광효율 등을 수치적으로 예측할 수 있다. 휘도와 휘도의 균일도 등과 같은 항목은 BLU 설계에 있어서 매우 중요한 요소 중의 하나이며, 이러한 BLU의 광학적 특성은 도광판의 후면에 인쇄된 잉크패턴에 가장 많을 영향을 받고 있다 따라서 높은 휘도와 균일도를 발생시킬 수 있는 최적화된 잉크패턴을 설계하는 것은 BLU의 설계에 있어서 가장 중요한 부분 중의 하나이다. 본 논문에서는 최적의 잉크패턴을 설계하기 위하여 직접탐색(Direct Search) 기법 중에서 Holder Mead의 심플렉스탐색(Simplex Search) 알고리즘을 적용하였다. 직접탐색 기법은 최적의 잉크패턴을 계산하는 것과 같은 비선형적이고, 비연속적이며, 미분불가능한 함수의 최적점을 계산하는 분야에 많이 적용되고 있다. 본 논문에서는 여러 가지 실험을 통하여 심플렉스탐색 기법이 최적의 잉크패턴을 설계하는데 있어서 매우 효율적이며 안정적으로 사용될 수 있음을 보여주며, 이러한 최적화 기법으로 인하여 BLU 설계기능을 개선할 수 있음을 보여준다
대표적(代表的)인 이론적(理論的) 생장함수(生長函數)인 Mitscherlich, Gompertz, Logistic 함수(函數)를 jack pine (Pinus banksiana Lamb.) 50본의 반경생장(半徑生長)에 적용(適用)하여 보았다. 각함수(函數)의 계수(係數)값을 구하기 위해서는 최적화(最適化) 문제(問題)를 해결(解決)하는데 사용(使用)되는 직접탐구법(直接探究法)의 한 종류(種類)인 NELDER와 MEAD에 의한 제안(提案)된 방법(方法)을 이용(利用)하였다. 이는 특히 변수(變數)가 5 내지 6개 이하인 최적화(最適化) 문제(問題)를 해결(解決)하기 위한 효율적(效率的)인 방법(方法)이다. 모든 함수(函數)가 처음 예상(豫想)했던 것보다는 정확(精確)하게 실측치(實測値)와 일치(一致)되지는 않았지만 세가지 함수(函數)중에서 Mitscherlich 함수(函數)가 실측치(實測値)와 오차(誤差)가 가장적었다. 또 초기의 일정기간(一定期間) (1~35년, 1~55년, 1~95년)의 수목반경(樹木半徑) 실측치(實測値)를 자료(資料)로 하여, 3가지 생장양수(生長兩數)에 의해 추정(推定)한 최종(最終) 96년에서의 반경(半徑)을 실측치(實測値)와 비교(比較)해 본 결과(結果) Mischerlich, Gompertz, Logistic함수(函數)의 순(順)으로 적합(適合)한 것으로 나타났다.
This paper investigates the optimal locations of internal point supports in a symmetric crossply laminated rectangular plate for maximum fundamental frequency of vibration. The method used for solving this optimization problem involves the Rayleigh-Ritz method for the vibration analysis and the simplex method of Nelder and Mead for the iterative search of the optimum support locations. Being a continuum method, the Rayleigh-Ritz method allows easy handling of the changing point support locations during the optimization search. Rectangular plates of various boundary conditions, aspect ratios, composed of different numbers of layers, and with one, two and three internal point supports are analysed. The interesting results on the optimal locations of the point supports showed that (a) there are multiple solutions; (b) the locations are dependent on both the plate aspect ratios and the number of layers (c) the fundamental frequency may be raised significantly with appropriate positioning of the point supports.
본 논문에서는 흡음형 소음기의 음향성능을 향상시키기 위해 다층 흡음재 배치 순서를 최적화하였다. 소음기의 음향성능은 투과손실로 판단하였으며, 투과손실을 계산하기 위해 유한요소법 기반 수치해석 프로그램을 사용하였다. 흡음재는 흡음형 소음기에서 많이 사용되는 다공탄성 물질인 폴리우레탄을 사용하였으며, 내부에 공기가 흐르는 상황을 가정하여 Biot-Allard 모델을 적용하였다. 2 kHz 대역까지 관심주파수 영역을 설정하여 흡음재가 단층으로 구성되어 있을 때 음향성능에 영향을 주는 물성치를 확인하였으며, 폴리우레탄 물성치를 바탕으로 단층 및 다층 흡음재를 가진 소음기의 음향성능을 서로 비교하였다. 이후 Nelder-Mead 방법을 적용하여 소음기 내 다층 흡음재의 배치 순서를 최적화하였으며, 단층 흡음형 소음기에 비해 평균 투과손실이 증가하는 것을 확인하였다.
캔틸레버공법으로 가설되는 P.C 박스거더 교량에 적용할 수 있는 최적설계 기법을 개발하였다. 최적설계문제는 제약조건이 없는 비선형문제이며 해석방법은 Nelder-Mead 방법을 사용하였다. 해석결과는 국내에 기 가설되어 있는 교량들의 설계값과 비교하였으며 만족할 만한 결과를 주었다. 개발된 프로그램은 등단면교량에만 적용이 가능하고 변단면 교량에서는 사용할 수 없다.
With the continuous increase of computational capacity, more and more complex nonlinear elastoplastic constitutive models were developed to study the mechanical behavior of elastoplastic materials. These constitutive models generally contain a large amount of physical and phenomenological parameters, which often require a large amount of computational costs to determine. In this paper, an inverse parameter determination method is proposed to identify the constitutive parameters of elastoplastic materials, with the consideration of both strain rate effect and temperature effect. To carry out an efficient design, a hybrid optimization algorithm that combines the genetic algorithm and the Nelder-Mead simplex algorithm is proposed and developed. The proposed inverse method was employed to determine the parameters for an elasto-viscoplastic constitutive model and Johnson-cook model, which demonstrates the capability of this method in considering strain rate and temperature effect, simultaneously. This hybrid optimization algorithm shows a better accuracy and efficiency than using a single algorithm. Finally, the predictability analysis using partial experimental data is completed to further demonstrate the feasibility of the proposed method.
This paper presents mainly a procedure to get the mathematical form of the manufactured aspherical lens. Generally Schulz formula describes the aspherical lens profile. Therefore, the base curvature, conic constant. and high-order polynomial coefficient should be set to get the approximated design equation. To find the best-approximated aspherical form, lens profile is measured by a commercial stylus profiler, which has a sub-micrometer measurement resolution. The optimization tool is based on the minimization of the root mean square of error sum to get the estimated aspherical surface equation from the scanned aspherical profile. Error minimization step uses the Nelder-Mead simplex (direct search) method. The result of the lens refractive power measurement shows the experimental consistency with the curvature distribution of the best-approximated aspherical surface equation
개구면 결합 공진기 급전 마이크로스트립 패치 안테나의 단순하고도 정확한 등가 회로를 추출한다. 이 등가회로는 이상적인 트랜스포머, 어드미턴스 소자, 그리고 전송선으로 구성되고 각 소자 값들은 가역 정리와 스펙트럼 영역 이미턴스 방법에 기반한 복소 전력 개념으로부터 구할 수 있다. 기 게재된 논문의 연구 결과를 이용하여 제안한 등가회로의 타당성을 검증한 후 이중 대역 안테나를 유전 알고리즘과 Holder-Mead 방법을 통한 이종 진화적 최적화 방법으로 설계하였다. 설계 목표치에 적합한 결과를 도출하였고, 이 결과는 이종 진화적 최적화 방법이 설계에 매우 효율직임을 확인해 준다.
FE model-based dynamic analysis has been widely used to predict the dynamic characteristics of civil structures. In a physical point of view, an FE model is unavoidably different from the actual structure as being formulated based on extremely idealized engineering drawings and design data. The conventional model updating methods such as direct method and sensitivity-based parameter estimation are not flexible for model updating of complex and large structures. Thus, it is needed to develop a model updating method applicable to complex structures without restriction. The main objective of this paper is to present the model updating method based on the hybrid genetic algorithm (HGA) by combining the genetic algorithm as global optimization method and modified Nelder-Mead's Simplex method as local optimization method. This FE model updating method using HGA does not need the derivation of derivative function related to parameters and without application of complicated inverse analysis methods. In order to allow its application on diversified and complex structures, a commercial FEA tool is adopted to exploit previously developed element library and analysis algorithms. Moreover, an output-level objective function making use of measurement and analytical results is also presented to update simultaneously the stiffness and mass of the analysis model. The numerical examples demonstrated that the proposed method based on HGA is effective for the updating of the FE model of bridge structures.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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