• 오토저널
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• 제15권1호
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• pp.81-88
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• 1993

A direct treatment of the min-max type objective function of the dynamic response optimization problem is proposed. Previously, the min-max type objective function was transformed to an artificial design variable and an additional point-wise state variable constraint function was imposed, which increased the complexity of the optimization problem. Especially, the design sensitivity analysis for the augmented Lagrangian functional with the suggested treatment is established by using the adjoint variable method and a computer program to implement the proposed algorithm is developed. The optimization result of the proposed treatment are obtained for three typical problems and compared with those of the previous treatment. It is concluded that the suggested treatment in much more efficient in the computational effort than the previous treatment with giving the similar optimal solutions.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.337-343
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• 2014

본 논문에서는 재생 커널 기법을 사용하여 혼합모드 균열진전 문제에 대한 연속체 기반의 형상 설계민감도 해석을 수행하였다. 재생 커널 기법은 기존의 유한요소법과 달리 요소망을 재구성할 필요가 없어, 커널 함수의 연속성을 증가시켰을 때 높은 정밀도의 형상함수를 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있다. 균열선단 주변에서 J-적분을 수행하기 위해 선형탄성 조건이 고려되었다. 변위장과 응력 확대 계수의 설계변수에 대한 감도해석을 위하여 물질도함수를 도입하였으며 직접 미분법보다 효율적인 애조인 방법을 사용하여 설계민감도를 유도하였다. 수치 예제들을 통해서 재생 커널 기법을 이용한 균열진전 해석결과의 타당성을 확인하였으며 애조인 방법을 이용한 형상 설계민감도 해석 결과를 유한차분법과 비교하여 매우 정확하고 효율적인 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 간단한 모델에 대하여 형상 최적설계를 수행하여 균열이 발생될 수 있는 구조물에 대해서 균열에 의한 피해를 최소화할 수 있도록 균열을 제어할 수 있는 최적의 형상을 도출하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.141-152
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• 1993

본 연구에서는 축대칭 열전도 고체의 형상설계민감도 해석을 위하여 2차원 문 제를 다룬 Lee, Choi와 Kwak의 방법을 축대칭 문제로 확장하였다.축대칭 형태로 표 시된 직접 및 간접 경계적분방정식의 정식화에 기초하여 전미분방접과 보조변수방법으 로 형상최적화 문제에서 발생하는 일반적인 성능 범함수의 형상설계민감도 공식을 유 도하고, 온도 및 열속의 제한조건에 이를 응용하였다. 제시된 민감도해석방법의 정 확성을 검증하기 위하여 해석적인 해를 갖는 원통문제와 구문제를 다루었는데, 두 문 제에 대하여 민감도 공식을 이용하여 수치계산된 결과를 해석적인 민감도와 비교하였 다. 또한 복잡한 수치해로서 냉각핀(cooling fin)문제를 다루었으며, 민감도 공식에 의한 계산 결과를 유한차분(finite difference)으로 수치미분한 결과와 비교하였다.

• 전산구조공학
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• 제7권2호
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• pp.147-153
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• 1994

전미분 개념과 보조변수식을 사용하여 한 평면상에 투영할 수 없는 일반 형상의 축대칭 쉘 구조물에 대한 형상 설계민감도 해석방법을 개발하였다. 이 방법의 기본 개념은 대상 구조물을 여러 구간으로 나눈후, 각 구간마다에 얕은 아치나 축대칭 쉘에 사용되는 설계민감도 식을 적용하는 것이다. 그러나 기존의 설계민감도식은 투영면에 수직한 방향의 변분에 관한 것이기 때문에 각 구간 사이의 연속성을 유지하기가 곤란하므로, 이식을 확장하여 곡면의 법선 방향 변분에 관한 민감도 식을 유도하였다. 또한 개발된 방법을 원자력발전소 부품의 최적설계 문제에 적용하여 봄으로써 그 타당성과 유용성을 보였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.403-413
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• 2017

Dual-point aerodynamic design optimization is conducted for DLR-F6 wing-body-nacelle-pylon configuration adopting an efficient surface mesh movement method for complex junction geometries. A three-dimensional unstructured Euler solver and its discrete adjoint code are utilized for flow and sensitivity analysis, respectively. Considered design conditions are a low-lift condition and a cruise condition in a transonic regime. Design objective is to minimize drag and reduce shock strength at both flow conditions. Shape deformation is made by variation of the section shapes of inboard wing and pylon, nacelle vertical location and nacelle pitch angle. Hicks-Henne shape functions are employed for deformation of the section shapes of wing and pylon. By the design optimization, drag coefficients were remarkably reduced at both design conditions retaining specified lift coefficient and satisfying other constraints. Two-point design results show mixed features of the one-point design results at low-lift condition and cruise conditions.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.37-43
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• 2010

본 논문에서는 선형 구조물에 대해 성능함수법을 이용하여 신뢰성기반 위상 최적설계 기법을 개발하였다. 구조물을 라이즈너-민들린(Ressiner-Mindlin) 판 요소로 분할하였으며, 각 요소의 재료 물성치를 설계변수로 사용하였다. 설계변수와 임의변수의 효율적인 설계민감도를 구하기 위하여 연속체 역학에 기초한 해석기법 중 보조변수법(Adjont variable method)을 사용하였다. 또한 확률론적 제약조건을 평가하기 위해서 성능함수법(Performance measure approach)을 사용하였으며 변위 제약조건을 두어 위상 최적설계 문제를 구성하였다. 이 때 재료 물성치와 하중을 불확실 변수로 고려하였으며 수치적 예제를 통하여 본 논문에서 제안한 최적설계 방법론을 기존의 결정론적 방법, 안전계수법(Safety factor approach), 최악조건법(Worst case approach) 등과 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.609-611
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• 2008

Eddy current is usually generated in material with high conductivity by time-varying source such as AC current and also is induced in the moving source with relative velocity. The contactless magnetic brakes make use of the braking force from the eddy current generated by moving source and currently used for the secondary brakes of heavy trucks, buses and rail vehicles. This study aims to design the magnetization pattern of a permanent magnet type eddy current brake system to maximize the braking force. The analysis of the brake system is based on the two-dimensional finite element analysis. We use the sequential linear programming as the optimizer and the adjoint variable method for the sensitivity analysis.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권7호
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• pp.658-663
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• 2009

Eddy current is usually generated in the material with high conductivity by time-varying source such as AC current and also is induced by the moving source with relative velocity. The contactless magnetic brake makes use of the braking force from the eddy current generated by the moving source and currently used for the secondary brakes of heavy trucks, buses and rail vehicles. This study aims to design the magnetization pattern of the eddy current brake system of a permanent magnet type where the design aim is to maximize the braking force. The analysis of brake systems is based on the two-dimensional finite element analysis. We use the sequential linear programming as the optimizer and the adjoint variable method is applied for the sensitivity analysis.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2007년도 추계 학술대회논문집
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• pp.100-110
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• 2007

A new design approach for a delicate treatment of complex geometries such as a wing/body configuration is arranged using overset mesh technique under large scale computing environment for turbulent viscous flow. Various pre- and post-processing techniques which are required of overset flow analysis and sensitivity analysis codes are discussed for design optimization problems based on gradient based optimization method (GBOM). The overset flow analysis code is validated by comparing with the experimental data of a wing/body configuration (DLR-F4) from the 1st Drag Prediction Workshop (DPW-I). In order to examine the applicability of the present design tools, careful design works for the drag minimization problem of a wing/body configuration are carried out by using the developed aerodynamic shape optimization tools for the viscous flow over multiple-body aircraft geometries.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.623-624
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• 2008

We present a level set method for numerical shape optimization of electromagnetic systems. The level set method does not only lead to efficient computational schemes, but also is able to handle topological changes such as merging, splitting and even disappearing of connected components. The velocity field on boundaries is obtained by a shape derivative of continuum sensitivity analysis using the material derivative concept and an adjoint variable technique. Two numerical results of dielectric optimization between electrodes showed that the level set method is feasible and effective in solving shape optimization problems of electromagnetic systems.