• 대한조선학회논문집
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• 제47권6호
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• pp.792-802
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• 2010

A plastic analysis method is commonly used in ship and offshore structural system to utilize the ultimate strength. In this paper, the basic principle of plastic analysis method is applied to ship grillages such as transverse oil-tight bulkheads. The main emphasis is placed on the optimum arrangement of grillage system to give minimum weight. Additional parametric study is carried out to find the effect of various arrangement of grillage system. The above methods are applied to oil-tight bulkhead design, and results are compared with the existing one.

• 대한조선학회지
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• 제25권1호
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• pp.11-20
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• 1988

From the engineering point of view, a synthesis as well as an analysis technique is explored to search for the improved design of grillage which is common in ship structure. As an approximate analysis method for the grillage, an interaction reaction method is developed and compared with the finite element method. It is found that the discrepancy between these two methods is so negligible that the percent method could be used effectively for the grillage analysis. As an optimization technique, a feasible direction method could be used is combined with the intersection reaction method in order to design a minimum weight optimal grillage. The feasible direction method shows a good numerical performance although it requires more calculation times compared with the direct search method. Finally, the application of multiple objective optimization method to grillage is investigated in order to resolve conflicts existed between the multiple objectives which is a common characteristic of structure design problem. Goal programming method is extended to handle a nonlinear property of constraints and objective functions. It seems that the nonlinear goal programming could help not only to establish a relative importance of each objective, but also enable the designer to choose the best combination of design variables.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권1호
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• pp.39-45
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• 2022

Normal strategy of structure optimization procedure has been minimum cost or weight design. Minimum weight design satisfying an allowable stress has been used for the ship and offshore structure, but minimum cost design could be used for the case of high human cost. Natural frequency analysis and forced vibration one have been used for the strength estimation of marine structures. For the case of high precision experiment facilities in marine field, the structure has normally enough margin in allowable stress aspect and sometimes needs high natural frequency of structure to obtain very high precise experiment results. It is not easy to obtain a structure design with high natural frequency, since the natural frequency depend on the stiffness to mass ratio of the structure and increase of structural stiffness ordinary accompanies the increase of mass. It is further difficult at the grillage structure design using the profiles, because the properties of profiles are not continuous but discrete, and resource of profiles are limited at the design of grillage structure. In this paper, the grillage structure design system under the constraint of high natural frequency is introduced. The design system adopted genetic algorithm to realize optimization procedure and can be used at the design of the experimental facilities of marine field such as a towing carriage, PMM, test frame, measuring frame and rotating arm.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권5호통권78호
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• pp.511-518
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• 2005

원곡선교의 거동은 일반적인 직선교보다 복잡하여 교량의 해석 및 설계와 시공에 있어서 많은 주의를 요한다. 곡선교의 설계에는 일반적인 구조해석 프로그램이나 전용 프로그램에 의한 격자 해석이 주로 이용되는데 이들 해석 프로그램의 결과와 실제 곡선 교량의 거동에 대한 정합성을 비교 검토한 연구는 국내에서 아직까지 이뤄지지 않았다. 본 연구에서는 두 개의 교량-단경간 교량과 3경간 연속교-을 대상으로 현장 계측 및 범용 구조해석 프로그램과 3차원 정밀 해석 프로그램을 이용한 해석을 실시하여 곡선교의 거동에 대한 연구와 현 설계 방법에 대한 검증을 실시하였다. 공정별 계측과 해석 결과는 서로 정량적인 차이를 보이고 있지만 정성적으로는 유사한 관계를 가지고 있었다. 플랜지의 횡 방향에 대한 응력의 변화가 관찰되었고, 격자 해석 모델이 3차원 정밀 해석 모델보다 보수 측의 해석 결과를 갖는 것으로 나타났다.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.91-101
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• 2004

For the grillage which is common types of structures in marine and land-based structural system, the elastic response and design methods are usually applied. However, plastic analysis and design methods are considered Tn those structures to maintain the structural stability at the limit states. In grillage design, the central intersection point load may be used as a worst loading condition. However, a point load may often move around on the grid system. in such case, the worst load point would not necessarily be at the central point. To investigate the variation of plastic collapse load according to the location of moving load between intersections, the plastic collapse loads are obtained for the three types of grillages with simply-supported ends. From the result of each case, it is confirmed that the worst load point is located between intersections. General formulae related with plastic collapse loads for the three groups of grillages with simply-supported boundaries are derived. Those plastic collapse formulae for the grillages are applied to the design of pontoon deck, and optimum design procedure is illustrated. Consequently, general formulae for the plastic collapse of grillages derived from this study can be easily applied to the plastic analysis and optimum design of similar grillages.

• 한국항해학회지
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• 제12권2호
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• pp.68-101
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• 1988

In spite of the widespread use of stiffend plates in ship structures, it is very difficult to analysis these directly. So, in conventional analysis of plate structures, above structures are used to be idealized as orthotropic plate or grillage structures. Lately, the development of large computers, it is able to apply the optimum techniques to structural design. In this paper, the double bottom structure of Bulk Carrier was idealized into flat grillage which is composed of intersecting beam stiffencers primarily loaded mormal to its surface. And strength analysis was carried out by using the finite element method based on displacement. And further, according to variation of floor space and double tobbon heightm, the optimum design was carrid out by using Hooke and Jeeves direct search method.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.131-138
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• 2015

본 논문에서는 도로교 설계기준이 개편됨에 따라 변화된 활하중과 설계식의 검토를 하려한다. 이를 위해 강합성 플레이트 거더교와 PSC 거더교를 이용한 두 예제를 살펴본다. 기존 도로교설계기준 하중과 AASHTO LRFD 하중 그리고 새로 개편된 도로교설계기준 2015 한계상태설계법에 나온 하중을 적용하여 횡분배 계수법과 유한요소 격자해석을 통해 구한 포락선을 비교 검토한다. 또한 강합성 플레이트 거더교의 경우 중앙지간의 길이 변화에 대한 검토를 하고, PSC 거더교의 경우에는 가로보의 개수와 경간의 개수, 그리고 각 경간장의 변화를 주어 각각 그 차이점을 분석한다.

• 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.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.109-118
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• 1994

본 연구에서는 쌍동형 표면효과선 선체 구조의 최소 중량 설계를 수행하는 방법을 제시하고, 이에 따르는 전산 프로그램을 개발하고자 한다. 본 방법은 DnV의 설계 하중 및 강도 기준을 이용하며, 격자 구조 해석을 통해 종거어더와 횡늑골의 상호 영향을 반영하여 설계에 활용하고, 쌍동 선체 사이의 연결 구조에 대해 비틂 강도 해석을 수행하여 횡격벽 설계를 수행한다. 또한 부분구조의 최적화를 통해 중앙 단면 전체의 최적화에 도달하는 방법을 적용함으로써 최적화의 효율을 증가시키고 있다. 본 방법을 적용한 결과, 초기 설계 결과에 비해 20% 정도의 선체 중량 감소효과를 확인할 수 있고, 최적의 횡늑골 간격도 계산될 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권4호통권41호
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• pp.363-372
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• 1999

본 연구는 강상판교의 자동화설계에 적합한 합리적인 해석모델을 제시하였다. 최적의 해석모델을 선정하기 위해 격자모델에 기초한 다양한 해석모델을 제시하며, 제안된 해석모델들을 해석의 신뢰성, 해석시간 및 효용성 등에 대해 비교하였다. 또한 현재 강상판교의 설계에 많이 사용되는 Pelikan-Esslinger 방법과 제시한 해석모델과의 성능을 비교하였다. 선정된 해석모델의 효용성을 입증하기 위하여 수치예제로서 지간장이 200m(60m+80m+60m)인 3경간 연속 강상판 박스거더교를 적용하였다.