• 대한조선학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.56-64
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• 1996

균일 분포 횡하중이 작용하는 격자형 구조물의 극한 해석법의 개발에 대한 이전의 연구(참고문헌 1과 5)를 검증해 보았고, 붕괴 이론에 있어서 면내력의 영향을 고찰 하였다. 논문의 주된 내용은 최소 중량과 최소 비용을 갖는 격자형 구조물의 최적설계법을 개발하였고, Pareto 해석법을 적용하여 다목적 함수를 갖는 구조물에서 최적 절충해를 구하는 최적화 기법을 소개하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.397-401
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• 2008

Knowledge of dynamic characteristics of structural elements often can make difference between success and failure in the design of structure due to resonance effect. In this paper an analytical model of a cantilever beam having midpoint load is considered for structural optimization. This involves creating the geometry which allows parametric study of all design variables. For that purpose optimization of cantilever beam is elaborated in order to find the optimum geometry which minimizes its volume eventually for minimum weight using ANSYS. But such geometry could be obtained by different combinations of width and height, so that it may have the same cross sectional area yet different dynamic behavior. So for optimum safe design, besides minimum volume it should have minimum vibration as well. In order to predict vibration different dynamic analyses are performed simultaneously to solve the eigenvalues problem assuming no damping initially through MATLAB simulations using state space form for modal analysis, which identifies the resonant frequencies and mode shapes belonging to the lowest three modes of vibration. And next by introducing damping effects tip displacement, bending stress and the vertical reaction force at the fixed end is evaluated under some dynamic load of varying frequency, and finally it is discussed how resonance can be avoided for particular design. Investigation of results clearly shows that only structural analysis is not enough to predict the optimum values of dimension for safe design. Potentially this technique will meet maintenance and cost goals of many organizations particularly for the application where dynamic loading is invertible and helps a lot ensuring that the proposed design will be safe for both static and dynamic conditions.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제11권2호
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• pp.151-170
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• 2001

With increasing competition, the engineering industry is in need of optimization of designs that would lead to minimum cost or weight. Recent developments in Genetic Algorithms (GAs) makes it possible to model and obtain optimal solutions in structural design that can be put to use in industry. The main objective of this paper is to illustrate typical applications of GAs to practical design of structural systems such as steel trusses, towers, bridges, reinforced concrete frames, bridge decks, shells and layout planning of buildings. Hence, instead of details of GA process, which can be found in the reported literature, attention is focussed on the description of the various applications and the practical aspects that are considered in Genetic Modeling. The paper highlights scope and future directions for wider applications of GA based methodologies for optimal design in practice.

• 한국기계가공학회지
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• 제7권4호
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• pp.135-141
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• 2008

Independent suspension axle and final reduction gear for special-purpose vehicles such as a armored vehicles are almost imported in Germany etc. so, developing them is necessary to save cost. In severe condition (open fields, water surface driving, obstacle pass), special-purpose vehicles must work well. Drop box, axle and final reduction gear performed static analysis. We know that is possible weight reduction. The purpose of this paper is to find out the optimal shape of final reduction gear's case by means of response surface methodology. The response surface method is the statistical method which can be applied to the non-sensitivity based optimization. The response surface which is constructed by the least square method contains only the polynomial terms so that the global maximum and minimum points are easily obtained.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2011년도 특별논문집
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• pp.117-126
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• 2011

The buckling assessment of plate panels described in common structural rules (CSR) is to be determined according to the buckling utilization factor with hull girder stresses calculated on net hull girder sectional properties. As the thickness requirement for the buckling assessment of plate panels is not explicitly given in CSR, a lot of time is spent to find the proper thickness of plate panels until reaching to an allowable buckling utilization factor. In this study, in order to reduce time and cost, the thickness requirement of plate panels satisfying buckling assessment was derived. The structural design system included with the thickness requirement for buckling assessment was developed. The system is called as Oil-tanker Automated Structural Investigation System (OASIS). The design result of longitudinal strength members using OASIS was verified by Nauticus Hull which is the rule scantling software of DNV. Finally, optimum design of a double hull tanker for the minimum weight using OASIS was presented.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.417-425
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• 2000

본 연구에서는 이산성 연속형 최적성규준방법(DCOC)을 이용하여 직사각형 단면을 갖는 철근콘크리트 연속보의 최적설계 알고리즘을 유도하였고, 최적설계 프로그램을 개발하였다. 목적함수로서 건설경비는 콘크리트 경비, 철근 경비 그리고 거푸집 경비를 포함하였으며 이를 최소화하였다. 설계제약조건으로는 시방서상의 최대처짐제약, 휨 및 전단강도제약, 연성제약 그리고 설계변수에 대한 상·하한 제약을 고려하였다. 쿤-터커 필요조건을 이용하여 최적성 규준을 설계변수의 항으로 명시적으로 유도하였으며, 이때 설계변수로는 보의 유효깊이와 철근비를 취하였다. 구조물 자중의 영향을 실제 시스템의 평형방정식에서 고려하였다. 설계변수들의 개선을 위한 반복과정과 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며, 수치예를 들어 개발된 기법의 적용성과 효율성을 보였다.

• 전산구조공학
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• 제10권4호
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• pp.315-325
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• 1997

본 논문에서는 이산성 연속형 최적성규준방법을 이용하여 다지간 부분프리스트레스트 콘크리트보의 최적설계 알고리즘을 유도하였고, 최적설계프로그램을 개발하였다. 목적함수로서 건설 경비는 콘크리트 경비, 긴장재 경비, 철근 경비, 그리고 거푸집 경비를 포함하였으며 이를 최소화하였다. 설계제약조건으로는 시방서상의 최대처짐제약, 휨 및 전단강도제약, 연성제약 그리고 설계변수에 대한 상.하한계제약을 고려하였다. Kuhn-Tucker 필요조건을 이용하여 최적성규준을 설계변수의 항으로 명시적으로 유도하였으며, 이때 설계변수로는 보의 유효깊이, 긴장재의 편심거리 그리고 철근비를 취하였다. 긴장재의 형상은 포물선함수로 고려하였으며, 구조물 자중의 영향은 긴장력에 의한 이차효과와 마찬가지로 실제시스템의 평형방정식에서 고려하였다. 설계변수들의 개선을 위한 반복과정과 컴퓨터프로그램을 개발하였으며, 수치예를 들어 개발된 기법의 응용성 그리고 효율성을 보였다.

• Wind and Structures
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• 제18권3호
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• pp.253-265
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• 2014

The platform and floating structure of spar type offshore wind turbine systems should be designed in order for the 6-DOF motions to be minimized, considering diverse loading environments such as the ocean wave, wind, and current conditions. The objective of this study is to optimally design the platform and substructure of a 3MW spar type wind turbine system with the maximum postural stability in 6-DOF motions as well as the minimum material cost. Therefore, design variables of the platform and substructure were first determined and then optimized by a hydrodynamic analysis. For the hydrodynamic analysis, the body weight of the system was considered, and the ocean wave conditions were quantified to the wave forces using the Morison's equation. Moreover, the minimal number of computation analysis models was generated by the Design of Experiments (DOE), and the design variables of the platform and substructure were finally optimized by using a genetic algorithm with a neural network approximation.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.213-223
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• 2006

전통적인 트러스 구조물의 최적화 기법은 종종 복잡하고 많은 계산과정이 요구되면서 정작 아주 간단한 중량최소화와 같은 경비문제를 다루고 있다. 또한 이러한 기법들은 복잡하고 종종 다목적함수인 실 경비함수를 갖는 트러스 구조물에 적용 시 만족할만한 결과를 보이지 못한다. 따라서 본 연구에서는 구조물의 중량뿐만 아니라 사용되는 제품 종류의 수와 트러스 구조물의 연결의 수 및 기타현장소요경비로 구성되어지는 실제 요구되는 경비함수를 가지는 트러스 구조물의 최적화문제에, 전체 트러스 구조물의 부재를 같은 치수의 제품을 가질 수 있는 몇 가지 종류의 부재들로 변별화하는 클러스터링 기법(Clustering Technique)을 도입하여 설계를 효율적으로 수행하고자 한다. 클러스터링 기법을 이용하여 사용되는 부재들을 그룹별로 변별하고 최적 해에 근접한 해를 찾은 후 간단한 타부 탐색기법을 이용하여 최종 최적해를 얻는다. 수치 예로써 실 경비함수를 갖는 트러스 구조 모형에 적용하여 최적설계를 시도하고 또한 중량최소화문제에도 적용하여 휴리스틱 기법(Heuristic Techniques)의 대표적인 유전알고리즘을 이용한 기존 연구의 중량최소화 설계결과와 비교 한다. 그 결과, 본 연구의 알고리즘은 실 경비함수를 가지는 트러스 구조물의 설계에 있어서 경제성이 있는 결과를 나타내며, 또한 기존연구의 알고리즘 보다 효율적임을 나타내었다.

• 품질경영학회지
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• 제32권4호
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• pp.125-139
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• 2004

Generally, parallel redundancy is used to improve reliability in many systems. However, redundancy increases system cost, weight, volume, power, etc. Due to limited availability of these resources, the system designer has to maximize reliability subject to various constraints or minimize resources while satisfying the minimum requirement of system reliability. This paper presents GAs (Genetic Algorithms) to solve redundancy allocation in series-parallel systems. To apply the GAs to this problem, we propose a genetic representation, the method for initial population construction, evaluation and genetic operators. Especially, to improve the performance of GAs, we develop heuristic operators (heuristic crossover, heuristic mutation) using the reliability-resource information of the chromosome. Experiments are carried out to evaluate the performance of the proposed algorithm. The performance comparison between the proposed algorithm and a pervious method shows that our approach is more efficient.