• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.505-513
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• 2001

본 연구에서는 지진하중을 받는 철근콘크리트(Reinforced Concrete : RC) 교각의 효율적인 최적설계 알고리즘을 제안하였다. 제안한 RC 교각 최적설계 알고리즘은 효율적인 강도재해석 기법을 기초로 하고 있다. 또한 RC 교각의 특성을 고려하여 제약조건 소거기법과 같은 근사화 기법을 도입 하였다. 기존의 최적설계 방법 비교를 통해 제안한 RC 교각의 최적설계 방법의 효율성과 신뢰성을 비교하였다. 그리고 시방서의 내진 규정에 따른 수치예제를 통하여 제안한 강도재해석기법에 의한 새로운 알고리즘이 기존의 최적설계 방법에 비해 효율성과 신뢰도가 우수하다는 것을 입증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.459-467
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• 2004

본 연구에서는 부분적 강성 변경이 연속적으로 필요한 경우, 전체 구조물을 재해석하지 않고도 관심을 두고 있는 변위와 부재력을 실시간 응답 수준에서 재계산할 수 있는 "적응형 부구조물화를 이용한 부분 재해석 알고리즘"을 제안한다. PRAS 알고리즘의 핵심 개념은, 1) 대상 구조물을 강성변경부분과 강성고정부분으로 구분하고, 2) 강성고정부분을 강성변경부재들이 연결된 잔류자유도만을 갖는 부구조물로 응축한 후, 3) 강성변경부재들과 강성고정부분 부구조물의 결합으로 전체 구조물을 모델랑함으로써, 최종 평형방정식의 잔류자유도수를 줄이는 데에 있다. 이 때 강성고정부분의 부구조물화 과정에서 본 연구에서 제시하는 또 하나의 알고리즘인 "적응형 부구조물화 알고리즘"을 적용하여 일단 초기 해석이 완료된 후에는 잔류자유도 구성이 달라질 때 다시 부구조물화에 소요되는 계산량을 최소화하였다.

• 한국안전학회지
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• 제12권3호
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• pp.120-131
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• 1997

This paper presents an approximate reanalysis methods of structures based on substructuring for an effective optimization of large-scale structural systems. In most optimal design procedures the analysis of the structure must be repeated many times. In particular, one of the main obstacles in the optimization of structural systems are involved high computational cost and expended long time in the optimization of large-scale structures. The purpose of this paper is to evaluate efficiently the structural behavior of new designs using information from previous ones, without solving basic equations for successive modification in the optimal design. The proposed reanalysis procedure is combined Taylor series expansions which is a local approximation and reduced basis method which is a global approximation based on substructuring. This technique is to choose each of the terms of Taylor series expansions as the basis vector of reduced basis method in substructuring system which is one of the most effective analysis of large -scale structures. Several numerical examples illustrate the effectiveness of the solution process.

• 대한조선학회지
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• 제26권3호
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• pp.62-70
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• 1989

선체와 같이 복잡 대형 구조물에 대하여 유한요소법 등의 직접구조해석을 통한 최적설계를 수행하는 데에는 반복적인 구조해석으로 인한 막대한 계산량의 처리가 매우 심각한 문제로 대두된다. 본 연구에서는 이러한 반복구조해석에 소요되는 계산시간을 절감하기 위하여 최적구조설계 과정에 기저축소에 의한 재해석기법을 적용하여 보았고, 또한 본 설계기법을 간단한 격자구조물과 실제적인 선체의 최소중량 설계 문제에 적용함으로써 그 유용성과 정도를 확인하였다.

• 한국안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.80-86
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• 2011

Structural optimization algorithm of steel box girder bridges using improved higher-order approximate reanalysis technique is proposed in this paper. The proposed approximation method is a generalization of the convex approximation method. The order of the approximate reanalysis for each function is analytically adjusted in the optimization process. This self-adjusted capability makes the approximate structural analysis values conservative enough to maintain the optimum design point of the approximate problem. The efficiency of proposed optimazation algorithm, compared with conventional algorithm, is successfully demonstrated in the steel box girder bridges. The efficiency and robustness of proposed algorithm is also demonstrated in practical steel box girder bridges.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.409-420
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• 2002

본 논문에서는 상시진동계측 결과를 활용하여 교랑의 이동하중해석을 수행하기 위한 구조재해석 기법을 제시하였다. 구조재해석을 위해 필요한 실구조물의 고유진동수와 모우드 형상은 직접퓨리에 분석을 통해 구하고, 감쇠비는 Random Decrement기법을 이용하는 방법을 사용하였다. 또한, 계측 모우드 형상을 구조재해석에 필요한 자유도로 보간하기 위한 보간법을 제시하였다. 더불어, 제시된 구조재해석기법을 이동질량 모형에 기초한 주행하중 해석에 적용하여 이를 직접 해석한 결과와 비교하였다 해석결과는 상시진동 계측의 결과만을 이용하여 수행된 구조재해석 결과도 교량의 실제 응답을 잘 표현할 수 있음을 보여주고 있다.

• 전산구조공학
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• 제9권1호
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• pp.141-149
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• 1996

부구조화에 근거한 대형 구조의 효율적 근사재해석방법을 제시한다. 대형 구조시스템의 설계최적하에 있어서 가장 큰 문제는 반복되는 해석과 설계시에 드는 많은 계산비용 및 시간이다. 따라서 본 연구에서는 설계 최적화문제의 주요한 도구의 하나인 근사화기법에 근거한 몇가지 재해석방법을 비교.분석하여 효율적 구조재해석 방법을 제시하였다. 대형 구조에 대한 효율적 해석 방법의 하나인 부구조화의 틀에 테일러급수전개와 차원축소방법을 결합한 이 재해석기법은 반복되는 거동해석에 효율적일 뿐아니라, 설계민감도 벡터를 이용하기 때문에 최적설계에도 많은 잇점을 제공한다. 본 알고리즘을 트러스 구조에 적용하여 효율적 및 타당성을 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제8권1호
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• pp.73-84
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• 1999

This paper is concerned with shape optimization problems by the boundary element method (BEM) emphasizing the use of a reduced basis reanalysis technique proposed recently by the author. Problems of this class are conventionally carried out iteratively through an optimizer; a sequential quadratic programming-based optimizer is used in this study. The iterative process produces a succession of intermediate designs. Repeated analyses for the systems associated with these intermediate designs using an exact approach such as the LU decomposition method are time consuming if the order of the systems is large. The newly developed reanalysis technique devised for boundary element systems is utilized to enhance the computational efficiency in the repeated system solvings. Presented numerical examples on optimal shape design problems in electric potential distribution and elasticity show that the new reanalysis technique is capable of speeding up the design process without sacrificing the accuracy of the optimal solutions.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집 제3권1호(통권3호)
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• pp.175-181
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• 2006

This paper presents an efficient reanalysis algorithm, named PRAS (Partial Reanalysis algorithm using Adaptable Substructuring), for the partially changed structures. The algorithm recalculates directly any displacement or member force under consideration in real time without a full reanalysis in spite of local changes in member stiffness or connectivity. The key procedures consists of 1) partitioning the whole structure into the changed part and the unchanged part, 2) condensing the internal degrees of freedom and forming the unchanged part substructure, 3) assembling and solving the new stiffness matrix from the unchanged part substructure and the changed members.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.77-81
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• 2003

SDM (Structural Dynamics Modification) is a tool to improve dynamic characteristics of a structure, more specifically of a base structure, by adding or deleting auxiliary (modifying) structures. In this paper, the goal of the optimal SDM is set to maximize the natural frequency of a base plate structure by attaching serially-connected beam stiffeners. The design variables are chosen as positions of the attaching beam stiffeners, where the number of stiffeners is considered as a design space. The problem of non-matching interface nodes between the base plate and beam stiffeners is solved by using localized Lagrange multipliers, which act to glue the two structures with non-matching interface nodes. As fer the cases of non-matching interface nodes problem, the governing equation of motion of a structure can be considered from the viewpoint of a topological modification, which involves the change of the number of structural members and DOFs. Consequently, the eigenpairs of the beam-stiffened plate structure are obtained by using an eigen reanalysis technique of topological modifications. Evolution Strategies (ES), which is a probabilistic population-based optimization technique that mimics the principles from biological evolution in nature, is utilized as a mean for the optimization.