• Steel and Composite Structures
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• 제35권5호
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• pp.671-685
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• 2020

This manuscript presents impacts of gradation of material functions and axial load functions on critical buckling loads and mode shapes of functionally graded (FG) thin and thick beams by using higher order shear deformation theory, for the first time. Volume fractions of metal and ceramic materials are assumed to be distributed through a beam thickness by both sigmoid law and symmetric power functions. Ceramic-metal-ceramic (CMC) and metal-ceramic-metal (MCM) symmetric distributions are proposed relative to mid-plane of the beam structure. The axial compressive load is depicted by constant, linear, and parabolic continuous functions through the axial direction. The equilibrium governing equations are derived by using Hamilton's principles. Numerical differential quadrature method (DQM) is developed to discretize the spatial domain and covert the governing variable coefficients differential equations and boundary conditions to system of algebraic equations. Algebraic equations are formed as a generalized matrix eigenvalue problem, that will be solved to get eigenvalues (buckling loads) and eigenvectors (mode shapes). The proposed model is verified with respectable published work. Numerical results depict influences of gradation function, gradation parameter, axial load function, slenderness ratio and boundary conditions on critical buckling loads and mode-shapes of FG beam structure. It is found that gradation types have different effects on the critical buckling. The proposed model can be effective in analysis and design of structure beam element subject to distributed axial compressive load, such as, spacecraft, nuclear structure, and naval structure.

• 디지털융복합연구
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• 제10권1호
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• pp.185-194
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• 2012

한국에서의 고령화는 아직 걱정할 단계는 아니지만 고령화의 속도가 지나치게 빠르게 진행된다는데 문제가 있다. 인구의 절대규모는 2030년의 52,160 천명에서 정점을 이루다가 감소하여 2050년에는 2005년 수준인 48,121천명으로 감소하며, 핵심근로계층인 25-54세의 인구는 저출산과 고령화로 인하여 이미 2012년부터 감소하는 것으로 예측되었다. 고령화는 불가피하게 노동력의 부족을 초래하게 되며, 이는 한 번도 경험해보지 못한 상황에서 정책 수단들을 세워나가야 한다. 본 논문에서는 몇 가지의 대안을 제시하였다. 첫째, 인구규모 자체의 감소를 예방하기 위한 것으로 국가 지원의 보육체계를 포함하는 출산장려정책을 제시하였으며, 둘째, 노동력 절대규모의 감소라는 현실적 상황에서 고용률로 측정된 노동시장의 참여를 증대시킬 수 있는 방안을 제시하였다. 먼저 정년 연장형의 임금피크제를 포함하는 고령자 및 출산의 기회비용을 낮추어 여성의 노동시장 참여를 촉진하는 방안을 제시하였다. 결론적으로 고령화는 피할 수 없는 상황이며, 지속가능한 균형성장이라는 틀에서 문제해결에 접근해야 한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권6호통권79호
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• pp.661-672
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• 2005

본 연구에서는 많은 양의 함수 계산을 요구하는 확률론적 최적화 기법을 보다 효과적으로 강구조물에 적용하여 수행하고자 한다. 다양한 과학, 응용공학 분야에서 많은 시간이 소요되는 과정을 대체하는데 효과적인 도구로 출현한 인공신경망을 최적화 과정 중 많은 수의 유한요소 해석이 요구되는 재해석 문제에 적용함으로서 유한요소법의 평형방정식의 해의 근사해를 추정하여 재해석과정을 보다 간단하고 용이하게 수행하고자 한다. 또한 이용된 인공신경망의 학습효과의 개선을 위해 유전알고리즘을 적용한다. 확률론적 구조최적화 기법으로는 진화론적 방법에 기초한 알고리즘을 사용한다. 수치 예로써 전형적인 체적(중량)문제와 실 경비함수를 목적함수로 갖는 강구조물 모형에 본 연구의 알고리즘을 적용하여 본 알고리즘의 적용성과 타당성을 증명하였다.

• 대한교통학회지
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• 제26권1호
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• pp.103-112
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• 2008

경제성 분석과정에서 브레이스 파라독스는 교통시설의 확충에도 불구하고 음(-)의 사회적 편익을 창출하는 형태로 나타난다. 이런 경우 사업시행 효과를 정확하게 추정할 수 없어 사업의 필요성을 판단하는데 많은 어려움을 겪게 된다. 본 연구에서는 경제성 분석 과정에서 나타나는 브레이스 파라독스 현상을 살펴보고 이에 대한 해결방안을 모색하는 것을 목적으로 하였다. 간단한 네트워크에 대한 분석결과, 경제성 분석 상에서 파라독스가 발생하는 경우는 교통량 수준이 특정 조건을 만족하는 경우에만 나타난다는 것을 확인할 수 있었다. 통행배정 기법에서는 사용자 평형보다는 체계 최적 상태의 경우가 파라독스의 발생을 줄일 수 있었다. 하지만, 통행배정 기법에 상관없이 운행비용 절감편익에 있어서는 모든 조건에 대해 파라독스가 발생하였으며, 이로 인해 전체 총 편익측면에서도 지속적으로 파라독스가 발생한다는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 경제성 분석의 파라독스 해결을 위해, 본 연구에서는 운행비용을 포함하는 새로운 링크비용 함수를 제시하였다. 새로운 링크비용 함수는 운행비용 절감편익 측면의 파라독스를 완화시켜 사용자 평형 상태에서는 파라독스를 완화시켰으며, 체계 최적 상태에서는 파라독스를 완전히 제거하는 것으로 분석되었다.

• 전산구조공학
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• 제3권3호
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• pp.113-123
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• 1990

본 연구에서는 개선된 degenerated 쉘 유한요소의 탄소성 및 기하학적 비선형 해석에의 적용성을 고찰하였다. 본 연구의 개선된 degenerated 쉘요소는 shear locking 해결에 우수한 결과를 보인 가정된 전단변형도를 대치사용하고, membrance locking 현상을 제거하기위해 평면내 변형도의 구성시 감차적분을 행하며, 쉘요소 자체의 거동을 보완하기위해 비적합변위형을 선택적으로 추가하였다. 본 요소는 shear/membrance locking이 발생하지 않으며, 전달가능한 거짓 영에너지모드도 나타나지않는다. 소성변형 정형화에서는 적층모델을 사용하며, 재료는 von Mises항복조건을 따른다고 가정한다. 유한변형을 고려한 기하학적 비선형 방정식을 total lagrangian수식화를 사용하여 정형화 하였고, 비선형 방정식은 하중제어 및 변위제어법을 사용한 Newton-Raphson 반복법으로 반복 계산한다. 여러 예제해석을 통하여 본 개선된 degenerated 쉘 유한요소의 정확도를 고찰하였다.

• 한국경영과학회지
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• 제3권1호
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• pp.31-46
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• 1978

Consider a time interval during which the demand for trips is fixed (e.g. the rush hour period). The traveller has a choice between various public modes, whose travel times and fares are fixed, and the automobile mode, for which travel time and cost depend on the volume of traffic flow on those roads, which are subject to congestion. We consider the equilibrium in terms of a representative travellerm, who choses for any trip the mode and route with the least combined money and time cost. When several (parallel) model or routes are chosen, then the combined cost of money and time must be equal among these. Our problem is first, to find the optimal flows of cars and of public mode carriers on the various links of their networks and second the optimal fares for trips by the variousmodes. The object is to minimize the total operating costs of the carriers and car plus the total time costs to travellers. The optimal fares are related to, but not identical with the dual variables of the underlying Nonlinear Program. They are equal to these dual variables only in the case, when congestion tolls on trips or on the use of specific roads are collected from automobile users. When such tolls are not collected, they must be passed on as subsidies to travellers using competing modes. The optimal fares of public modes are then reduced by the amounts of these subsidies. Note that subsidies are not a flat payment to public carriers, but are calculated on the basis of tickets sold. Fares and subsidies depend in general on tile period considered. They will be higher during periods of higher demand. When the assumption of fixed trip demand is relaxed, this tare system is no longer best, but only second best since too much traffic will, in general, be generated. The Free Rider Theorem states the following : Suppose road tolls can be charged, so that a best pricing system for public modes is posssible. Then there may exist free rides on some routes and modes, but never on a complete round trip.

• Composites Research
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• 제13권2호
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• pp.61-71
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• 2000

오늘날 항공기의 경량화를 위해 복합재료를 사용하는 것은 필수적인 설계 및 제작 요건이 되고 있다. 복합재료로 제작된 날개는 적층각에 따라 구조적 특성이 심하게 변화될 수 있기 때문에 설계시 최적의 적층각을 결정하는 것이 매우 중요한 문제이다. 따라서, 본 연구에서는 복합재료 날개의 적층각에 대한 정적 공탄성 최적화 연구를 수행하였다. 이를 위해 공력하중에 대한 복합재료 날개의 구조 평형상태를 구할 수 있는 정적 공탄성(하중재분포) 해석시스템을 개발하였으며, 유전자 알고리즘을 활용한 최적화 프로그램이 통합 개발되었다. 후퇴각이 있는 복합재료날개에 대하여 적층각 변화가 정적 공탄성 변형에 미치는 영향을 고찰하였으며, 구조 변형이 최소가 되는 경우의 최적 적층각 조건을 구하였다. 이를 토대로 실제 제작에 실용적인 적층각 조합에 대하여 정적 공탄성 특성을 최대화 할 수 있는 최적 적층각 조건이 제시되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권7호
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• pp.723-733
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• 2011

본 연구에서는 비정렬격자계와 체적포착법을 사용하여 표면장력이 지배적인 다상유동의 수치해석 방법을 제시하였다. 먼저 표면장력에 대한 CSF(Continuum Surface Force) 모델을 비정렬격자계에 적용할 수 있도록 수치해석 방법을 확립시켜 Myong(2009)이 개발한 비정렬격자계와 체적포착법을 사용한 수치 해석코드에 삽입하였다. 테스트 문제로 오직 표면장력만이 존재하는 평형상태의 정적(static) 액적 및 비평형상태의 동적(dynamic) 액적 문제에 적용하여, 이 해석방법의 유용성과 정확도를 평가하였다. 연구결과, 매끄러운 곡률 계산을 위해 필요한 필터로 본 연구에서 제안한 Laplacian 필터와 함께 CSF 모델로는 밀도보정(density-scaled)한 CSF 모델이 예측성능이 우수한 것으로 나타났다. 또한 표면장력 계산을 위한 이 모델을 채용한 본 수치해석방법은 표면장력이 지배적인 다상유동인 평형상태의 정적 액적 및 비평형상태의 동적 액적 문제 모두에 대해 정확성과 유용성이 입증되었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.100-105
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• 2017

이 논문에서는 백스케터 통신에서 악의적인 간섭이 존재할 때, 게임이론을 적용하여 간섭으로부터 회피하고 통신의 성능 최적화를 통한 성능 분석에 관한 내용을 다룬다. 백스케터 통신을 원신호원을 반사하여, 백스케터 신호를 전송하기 때문에 악의적인 간섭에 취약하게 된다. 이를 해결하기 위해 리더-펄로워 관계인 스텔켈베르그 게임이론을 적용하며, 라그랑지안 승수 방법을 통해 최적화를 수행한다. 또한, 네쉬 게임이론과 스텔켈베르그 두 가지 게임이론을 백스케터 통신에 적용하고 적용된 게임이론에 따른 백스케터 통신의 간섭 회피 성능을 비교 분석을 수행한다. 본 논문의 시뮬레이션을 통해 스텔켈베르그 게임이론이 악의적인 간섭 회피에서 더 나은 성능을 보임을 증명하고, 백스케터의 통신 최적의 성능과 스텔켈베르그 게임 균형을 확인한다.

• 한국안전학회지
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• 제24권5호
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• pp.84-91
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• 2009

It is well known that Korea has got in an aged-society, and the speed of ageing is remarkably fast that has never seen before in the world. In spite of that, government officers and managers who are in charge of industrial safety seldom have interest in ageing workers, and much less ageing workers for themselves in the industrial fields. In the meanwhile the number of injured aged workers keeps going on and even increasing. Therefore this research was carried out to investigate the characteristics of aged workers on one hand, and to grasp the self-consciousness level of industrial workers on the problem of ageing. Furthermore, to develop countermeasures, opinions and hopes of middle managers in small- and medium-sized enterprises who were in charge of industrial safety and health were collected also. Though the reply rate was not so high as expected, opinions of safety and health managers were somewhat appropriate. They replied that the most urgent counterplan for ageing would be improvements of work environments followed by work assignments based upon personal aptitude. On the other hand, the self-consciousness level of aged workers was lower than middle managers, and they mainly complained of surgical disorders such as musculoskeltal disorders including lower back pains. However, they did not seem to recognize they are getting lose their physical function in maintaining body equilibrium.