• 대한기계학회논문집A
• /
• 제25권4호
• /
• pp.645-653
• /
• 2001

It is well known that natural frequencies increase when a cantilever beam rotates about the axis perpendicular to its longitudinal axis. Such phenomena that are caused by centrifugal inertia forces are often referred to as the stiffening effects. Occasionally it is necessary to control the variation of a natural frequency or the maximum stress of a rotating beam. By changing the thickness of the rotating beam, the modal or the stress characteristics can be changed. The thickness of the rotating beam is assumed to be a cubic spline function in the present work. An optimization method is employed to find the optimal thickness shape of the rotating beam. This method can be utilized for the design of rotating structures such as turbine blades and aircraft rotary wings.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
• /
• pp.643-648
• /
• 2000

It is well known that natural frequencies increase when a cantilever beam rotates about the axis perpendicular to its longitudinal axis. Such phenomena that are caused by centrifugal inertia forces are often referred to as the stiffening effects. Occasionally it is necessary to control the variation of a natural frequency of a rotating beam. By changing the thickness of the rotating beam, the modal characteristics can be changed. The thickness of the rotating beam is assumed to be a cubic spline function in the present work. An optimization method is employed to find the optimal thickness shape of the rotating beam. This method can be utilized usefully for the design of rotating structures such as turbine blades and aircraft rotary wings.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.746-751
• /
• 2003

When a cantilever beam rotates about the axis perpendicular to its longitudinal axis, its natural frequencies vary. This phenomenon which is caused by centrifugal inertia forces is often referred to as the stiffening effects. Since the variation of natural frequencies often creates critical problems for the rotating structures, it is necessary to control the variation of natural frequencies. As the cross section of a rotating cantilever beam varies, natural frequencies can be changed. The thickness and the width of the cantilever beam are assumed to be cubic spline functions in the present work. An optimization method is employed to find the optimal thickness and width of the rotating beam. This result can be used for the design of rotating structures such as turbine and helicopter blades.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.477-485
• /
• 2012

내압구조물의 구조적 성능에 영향을 주는 주요 요소로 형상, 쉘 두께, 보강재 배치 안 그리고 제작 재료 등을 나열할 수 있다. 전통적인 이론적 방법론에 근거한 내압구조물의 설계는 신속하며 만족할 만한 결과를 제공하지만 이는 일부 특정한 형상, 쉘 두께 및 제작 재료 등에 제한되어 있다. 본 논문에서는 최적화된 형상, 쉘 두께, 보강재 배치 안 그리고 복합재료 적층 정보 등을 얻을 수 있는 최적설계 기법에 근거한 진보된 대체 방법론을 다루고 있다. CAE 기반의 최적설계 기법을 활용하여 내압구조물 설계에 요구되는 구조적 성능과 최적화된 설계 인자들을 얻었다. 상용화된 유한요소 프로그램임 ANSYS의 CAE 플랫폼으로부터 메타모델 기반 최적화 기법을 수행하여 원통형 내압구조물의 설계를 위한 최적의 타원형 형상을 결정하였다. 또한 최적설계 프로그램인 OptiStruct의 기울기 기반 최적설계 방법을 이용하여 복합재료 기반 내압구조물의 설계시 최적의 적층순서와 쉘 두께가 얇은 내압구조물에 대한 최적의 보강재 배치 안을 각각 도출하였다. 최적설계 예제를 통해 본 논문에서 제시하고 있는 최적설계 기법에 근거한 방법론이 내압구조물의 설계에 효과적임을 확인할 수 있었다.