• Title/Summary/Keyword: approximate structural analysis

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신경망을 이용한 근사 해석 모델의 원형 개발 (Development of the Prototype of the Approximate Analytical Model Using the Neural Networks)

  • 이승창;박승권
    • 전산구조공학
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    • 제10권2호
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    • pp.273-281
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    • 1997
  • 대량의 복잡한 비선형적인 관계도 단순화의 과정 없이 연관 관계를 자체 조직화 할 수 있는 인간의 뇌와 가장 유사한 병렬 연산 모델인 인공 신경 회로망을 구조 해석 분야에 도입하였다. 본 논문은 스터브 거더의 거동 예측을 위한 신경망 근사해석 모델 개발을 궁극적인 목적으로 하는 기초적 연구로서, 단순 보의 처짐 문제와 같은 정확해를 구할 수 있는 문제로부터 신경망 근사해석모델의 원형 (prototype)을 제시하고 검증하는데 목적이 있다.

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Surrogate Model Based Approximate Optimization of Passive Type Deck Support Frame for Offshore Plant Float-over Installation

  • Lee, Dong Jun;Song, Chang Yong;Lee, Kangsu
    • 한국해양공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.131-140
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    • 2021
  • The paper deals with comparative study of various surrogate models based approximate optimization in the structural design of the passive type deck support frame under design load conditions. The passive type deck support frame was devised to facilitate both transportation and installation of 20,000 ton class topside. Structural analysis was performed using the finite element method to evaluate the strength performance of the passive type deck support frame in its initial design stage. In the structural analysis, the strength performances were evaluated for various design load conditions. The optimum design problem based on surrogate model was formulated such that thickness sizing variables of main structure members were determined by minimizing the weight of the passive type deck support frame subject to the strength performance constraints. The surrogate models used in the approximate optimization were response surface method, Kriging model, and Chebyshev orthogonal polynomials. In the context of numerical performances, the solution results from approximate optimization were compared to actual non-approximate optimization. The response surface method among the surrogate models used in the approximate optimization showed the most appropriate optimum design results for the structure design of the passive type deck support frame.

에너지 기반 근사해석을 이용한 철골모멘트골조의 연쇄붕괴 민감도 평가방법 (Evaluation Concept of Progressive Collapse Sensitivity of Steel Moment Frame using Energy-based Approximate Analysis)

  • 노삼영;박기환;이상윤
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.108-116
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    • 2017
  • 본 연구는 연쇄붕괴 저항성능 평가 시 기둥의 순간적인 제거에 따른 동적효과가 반영된 에너지 기반 근사해석의 적용성을 확인하기 위해 내진 설계된 철골모멘트골조의 예제구조물을 대상으로 분석하였으며, 이를 통해 구조 강건성을 산정하여 연쇄붕괴에 대한 민감도를 평가할 수 있는 방법을 제시하였다. 예제구조물에 대한 적용을 통해 비선형 정적해석 결과를 이용한 에너지 기반 근사해석과 직접동적해석에 대한 결과가 잘 일치하는 것을 검증하였으며, 다른 구조시스템을 가지는 건물의 연쇄붕괴에 대한 구조적 내력성능을 비교하기 위한 수단으로 구조물의 민감도를 평가하였다. 이는 비정상하중에 대하여 구조물이 연쇄붕괴에 저항할 수 있는 최대보유 잔류내력 성능인 구조 강건성을 이용하였고, 본 연구에서 제시한 방법을 통해 연쇄붕괴 해석 및 설계에 편리하게 활용될 수 있음을 확인하였다.

모드중첩법에 의한 고유모드의 유효성 및 연속체 근사 고유모드의 적용에 관한 연구 (A Study on the Effectiveness of Eigen Modes by Modal Analysis and Application of Approximate Eigen Modes for Continuum)

  • 김진기;문창훈;한상을
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.270-278
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    • 1997
  • The purpose of this paper is to evaluate the effectiveness of eigen modes by modal analysis and the application of approximate eigen modes for continuum. This study proposes the appropriate selection technique of eigen modes by modal analysis and the method for the reasonable survey of post-buckling path. And the buckling characteristics of a latticed dome is studied by the application of these approximate eigen modes which have sufficient accuracy and praticallity for response analysis in symmetric and anti-symmetric state of continuous shell. To prove the effectiveness of eigen modes and application of approximate eigen modes for continuum, these results are compared with those of direct method.

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메타모델을 이용한 플로트오버 설치 작업용 능동형 갑판지지프레임의 근사설계최적화 (Approximate Design Optimization of Active Type Desk Support Frame for Float-over Installation Using Meta-model)

  • 이동준;송창용;이강수
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.31-43
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    • 2021
  • In this study, approximate design optimization using various meta-models was performed for the structural design of active type deck support frame. The active type deck support frame was newly developed to facilitate both transportation and installation of 20,000 ton class offshore plant topside. Structural analysis was carried out using the finite element method to evaluate the strength performance of the active type deck support frame in its initial design stage. In the structural analysis, the strength performances were evaluated for various design load conditions that were regulated in ship classification organization. The approximate optimum design problem based on meta-model was formulated such that thickness sizing variables of main structure members were determined by achieving the minimum weight of the active type deck support frame subject to the strength performance constraints. The meta-models used in the approximate design optimization were response surface method, Kriging model, and Chebyshev orthogonal polynomials. The results from approximate design optimization were compared to actual non-approximate design optimization. The Chebyshev orthogonal polynomials among the meta-models used in the approximate design optimization represented the most pertinent optimum design results for the structure design of the active type deck support frame.

재해석 기법을 이용한 강상자형교의 최적설계 (Optimization of Steel Box Girder Bridges using Approximate Reanalysis Technique)

  • 민대홍;윤우현;정지승;양성돈
    • 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.

구형 돔의 근사고유모드 작성 및 응용에 관한 연구 (A study on the Approximate Eigen Modes and Application of Spherical Domes)

  • 한상을;권택진;최옥훈
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.192-199
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    • 1997
  • The purpose of this paper is to get a powerful tool for response analysis of a spherical dome subjected to dynamic excitation based on mathematically analytical method, i. e., the Galerkin procedure in modal analysis, with sufficient accuracy and practicality. At first, this paper provides an approximate solution of eigen modes, which has sufficient accuracy and praticallity for response analysis in symmetric and antisymmetric state. In the second stage of this paper, response analysis of a dome subjected to horizontal earthquakes is executed as the application of these approximate modes. Many important response characteristics may manifest themselves through parametric survey of material and geometric properties.

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Multicut high dimensional model representation for reliability analysis

  • Chowdhury, Rajib;Rao, B.N.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제38권5호
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    • pp.651-674
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    • 2011
  • This paper presents a novel method for predicting the failure probability of structural or mechanical systems subjected to random loads and material properties involving multiple design points. The method involves Multicut High Dimensional Model Representation (Multicut-HDMR) technique in conjunction with moving least squares to approximate the original implicit limit state/performance function with an explicit function. Depending on the order chosen sometimes truncated Cut-HDMR expansion is unable to approximate the original implicit limit state/performance function when multiple design points exist on the limit state/performance function or when the problem domain is large. Multicut-HDMR addresses this problem by using multiple reference points to improve accuracy of the approximate limit state/performance function. Numerical examples show the accuracy and efficiency of the proposed approach in estimating the failure probability.

인터넷 기반 근사 형상최적설계의 분산처리 (Distributed Process of Approximate Shape Optimization Based on the Internet)

  • 임오강;최은호;김우현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.317-324
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    • 2008
  • 대형 구조물에 대한 최적설계를 고려할 때 구조해석에 많은 시간과 노력이 소비된다. 한대의 개인용 컴퓨터에 의한 대형 구조물의 구조해석은 대용량의 기억장치와 많은 계산시간이 요구되므로 반복적 해석이 필요한 대형 구조물의 설계에 효율적으로 이용되기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제의 대안으로 인터넷이 연결된 다수의 개인용 컴퓨터들로 고성능 병렬연산시스템을 구성하여 구조해석을 분산 처리하여 계산시간을 절감하였다. 아울러 반응표면의 근사를 위해 요구되는 구조해석을 상용 구조해석 어플리케이션으로 해결할 수 있다면 상용성이 확보되어 일반 구조물에 대하여도 반응표면법을 이용한 최적설계를 수행할 수 있을 것이다.

해양자동채염기의 최소중량설계를 위한 메타모델 기반 근사최적화 (Approximate Optimization Based on Meta-model for Weight Minimization Design of Ocean Automatic Salt Collector)

  • 송창용
    • 융합정보논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.109-117
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    • 2021
  • 본 논문에서는 해양자동채염기의 구조중량 최소화를 위해 구조설계에 대한 메타모델 기반 근사최적화를 수행하였다. 구조해석은 해양자동채염기의 초기설계에 대한 강도성능을 평가하기 위해 유한요소법을 이용하여 수행하였다. 구조해석에서는 설계하중조건에 대한 강도성능을 평가하였다. 최적설계문제는 강도성능 제한조건을 만족하면서 중량을 최소화할 수 있는 구조두께의 설계변수를 결정하도록 정식화하였다. 근사최적화에는 반응표면법, 크리깅 모델 및 체비쇼프 직교 다항식의 메타모델을 사용하였다. 수치계산 특성을 검토하기 위해 근사최적화 결과는 비근사최적화 결과와 비교하였다. 근사최적화에 사용된 메타모델 중 체비쇼프 직교 다항식이 해양자동채염기의 구조설계에 가장 적합한 최적설계 결과를 나타내었다.