• 대한기계학회논문집A
• /
• 제33권11호
• /
• pp.1195-1201
• /
• 2009

In this study, effective methods for reliability estimation and reliability-based design optimization(RBDO) are proposed using kriging metamodel and genetic algorithm. In our previous study, we proposed the accurate method for reliability estimation using two-staged kriging metamodel and genetic algorithm. In this study, the possibility of applying the previously proposed method to RBDO is investigated. The efficiency and accuracy of that method were much improved than those of the first order reliability method(FORM). Finally, the effective method for RBDO is proposed and applied to numerical examples. The results are compared to the existing RBDO methods and shown to be very effective and accurate.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.438-447
• /
• 2008

본 논문에서는 이동최소자승법을 이용한 근사모델을 사용하여 신뢰성 최적설계를 수행하였다. 신뢰성 최적설계의 수행을 위한 반응표면 생성에는 RSM 과 Kriging이 사용될 수 있다. RSM은 계산시간은 빠르나 비선형성이 강한 문제에 약하며 Kriging은 비선형성이 강한 문제에 적용할 수 있으나 계산시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 이 두 방법을 보완한 방법인 이동최소자승법(MLSM)을 이용하여 신뢰성 최적설계를 위한 반응표면을 생성하였다. 이동최소자승법을 이용한 신뢰성 최적설계기법은 Rosenbrock function 과 six-hump carmel back function으로 검증하였고 다른 기법과 비교하였다. 이동최소자승법을 이용하여 무인항공기 배기 덕트의 신뢰성 최적설계를 수행하였고 이는 항공우주구조물의 최적설계에 유용할 것으로 보여 진다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제37권6호
• /
• pp.821-826
• /
• 2013

구조물의 최적설계 시 설계변수의 값이 변화할 때 모드전환이 일어날 수 있다. 만약 이 모드전환을 추적하지 않으면 최적설계를 위한 고유진동수나 모드는 설계자가 의도하지 않은 모드로 평가될 수 있다. 따라서 설계변수의 값이 변화할 때마다 의도한 고유진동수와 모드의 동일성을 유지할 수 있도록 모드추적이 적용되어야 한다. 또한 설계변수가 불확실성을 포함하고 있는 설계 문제의 경우, 이를 고려한 신뢰성 기반 최적설계를 수행해야 한다. 본 연구에서는 압축기를 지지하는 관절스프링의 한 부품인 압축 코일스프링의 모드추적을 고려한 신뢰성기반 최적설계를 수행한다. 모드추적 기법은 최적화 기법들과 연동이 쉬운 다중응답접근법 기반 크리깅 메타모델을 이용하며, 신뢰성해석 기법은 크리깅 메타모델 기반 몬테카를로 추출법을 이용한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제38권11호
• /
• pp.1067-1074
• /
• 2010

본 연구에서는 이중 쐐기형 초음속 흡입구의 압력회복률에 대한 신뢰성 최적설계를 수행하였다. 주어진 설계영역에서 다양한 설계변수의 불확실성을 고려하여 흡입구의 압력회복률을 확률적으로 모델링하였으며, 목적함수로는 흡입구 항력을 선정하였다. 신뢰성 최적설계에 앞서 전산해석비용을 줄이기 위해 실험계획법과 크리깅 모델을 이용하여 적절한 설계공간을 탐색하였다. 신뢰성 기법의 정확도 검증을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였으며 이 결과를 신뢰성 기법 결과가 잘 추종함을 확인하였다. 신뢰성 기반 최적설계를 수행한 결과, 설계변수의 불확실성을 고려함으로써 시스템의 신뢰성을 확보하였다. 시스템 설계의 다양한 불확실성을 고려하기 위해서는 신뢰성 기반 최적설계가 유용한 접근방법임을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제33권12호
• /
• pp.1464-1470
• /
• 2009

RBDO approach based on a sampling method with the Kriging metamodel and Constraint Boundary Sampling (CBS), which is sequential sampling method to generate metamodels is proposed. The major advantage of the proposed RBDO approach is that it does not require Most Probable failure Point (MPP) which is essential for First-Order Reliability Method (FORM)-based RBDO approach. The Monte Carlo Sampling (MCS), most well-known method of the sampling methods for the reliability analysis is used to assess the reliability of constraints. In addition, a Cumulative Distribution Function (CDF) of the constraints is approximated using Moving Least Square (MLS) method from empirical distribution function. It is possible to acquire a probability of failure and its analytic sensitivities by using an approximate function of the CDF for the constraints. Moreover, a concept of inactive design is adapted to improve a numerical efficiency of the proposed approach. Computational accuracy and efficiency of the proposed RBDO approach are demonstrated by numerical and engineering problems.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2006년도 PARALLEL CFD 2006
• /
• pp.259-262
• /
• 2006

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
• /
• pp.1016-1021
• /
• 2008

In this study, effective methods for reliability estimation and reliability-based design optimization(RBDO) are proposed using kriging metamodel and genetic algorithm. In our previous study, we proposed the accurate method for reliability estimation using two-staged kriging metamodel and genetic algorithm. In this study, the possibility of applying the previously proposed method to RBDO is examined. The accuracy of that method is much improved than the first order reliability method with similar efficiency. Finally, the effective method for RBDO is proposed and applied to numerical examples. The results are compared to the existing RBDO methods and shown to be very effective and accurate.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권6호
• /
• pp.649-653
• /
• 2014

대부분의 신뢰성 기반 최적설계는 최적설계 과정에서 설계점이 이동함에도 불구하고 설계변수의 불확실성은 변하지 않는다. 하지만 실제 문제에서 설계변수의 값에 따라 불확실성이 변하는 경우가 있다. 예를 들어 철판의 두께가 설계변수이고, 철판의 제작공차가 불확실성인 경우, 철판의 두께에 따라 철판의 제작공차가 달라지기 때문에 설계변수의 값에 따라 그 값의 불확실성이 변한다. 본 연구에서는 설계변수의 값에 따라 불확실성이 변하는 것을 변동 불확실성으로 정의하고, 이를 신뢰성 기반 최적설계에 적용하는 변동 불확실성을 고려한 신뢰성 기반 최적설계 기법을 제안한다. 수학예제에서 변동 불확실성을 고려하지 않은 신뢰성 기반 최적설계와 변동 불확실성을 고려한 신뢰성 기반 최적설계의 비교를 통해 제안한 방법의 필요성을 확인한다. 또한 엔진 크래들의 변동 불확실성을 고려한 신뢰성 기반 최적설계를 통해 제안한 방법의 유용성을 확인한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
• /
• pp.163.1-163.1
• /
• 2005

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제28권10호
• /
• pp.1458-1466
• /
• 2004

Deterministic optimum designs that are obtained without consideration of uncertainties could lead to unrealiable designs. Such deterministic engineering optimization tends to promote the structural system with less reliability redundancy than obtained with conventional design procedures using the factor of safety. Consequently, deterministic optimized structures will usually have higher failure probabilities than unoptimized structures. This paper proposes the reliability based design optimization technique fur apressure tank considering temperature effect. This paper presents an efficient and stable reliability based design optimization method by using the advanced first order second moment method, which evaluates a probabilistic constraint for more accuracy. In addition, the response surface method is utilized to approximate the performance functions describing the system characteristics in the reliability based design optimization procedure.