• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 I
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• pp.360-364
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• 2001

본 논문에서는 최근의 진화적 구조최적화(ESO) 전략을 회전축의 형상최적화에 적용하였으며, 각 계산 스텝마다 단위 유한요소의 크기를 변경함으로써 기존의 방법보다 빠르고 정확한 최적형상에 수렴하는 새로운 방법을 제시하였다. 축요소의 직경을 시스템 설계변수로 하였으며, 축중량의 감소, 공진배율(Q-factor)의 감소 및 충분한 위험속도의 분리여유를 갖도록 목적함수를 설정하였다. 불평형응답 및 굽힙응력의 구속조건을 부가하였으며, 목적함수에 대한 설계변수의 감도해석을 수행하였다. 전동기축계에 대한 적용 결과로부터 주파수와 동적 구속조건하의 로터베어링 시스템에 대한 축 형상 최적화에 ESO법이 효과적으로 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 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.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.103-110
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• 2006

본 연구에서는 지진하중을 받는 고층 RC 골조구조물의 횡변위를 정량적으로 제어할 수 있는 방안을 제시한다. 이를 위해 수학적인 일반성을 가지면서 큰 규모의 문제도 효율적으로 다룰 수 있는 근사화 개념을 도입하여 횡변위 구속조건식을 설정한다. 아울러 구조부재의 단면특성 관계식을 설정함으로써 설계변수의 수를 줄여주고, 초기에 주어진 단면형상이 최적설계 과정동안 계속 유지된다는 가정을 이용하여 최적설계결과에서 구해진 단면특성에 따라 부재단면크기를 산출하는 방안을 강구한다. 특히 근사화된 횡변위구속조건식을 정식화 하기 위해 동적 변위민감도해석 방안이 고려된다. 이와 같이 제시된 동적 강성최적설계 기법의 효용성을 검토하기 위해 10층과 50층 규모의 삼차원 RC 골조구조물 모델이 고려된다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.30-35
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• 2008

As the quality of a weld feint is strongly influenced by process parameters during the welding process, an intelligent algorithms that can predict the bead geometry and shape to accomplish the desired mechanical properties of the weldment should be developed. This paper focuses on the development of mathematical models fur the selection of process parameters and the prediction of bead geometry(bead width, bead height and penetration) in robotic GMA(Gas Metal Arc) welding. Factorial design can be employed as a guide for optimization of process parameters. Three factors were incorporated into the factorial model: arc current, welding voltage and welding speed. A sensitivity analysis has been conducted and compared the relative impact of three process parameters on bead geometry in order to verify the measurement errors on the values of the uncertainty in estimated parameters. The results obtained show that developed mathematical models can be applied to estimate the effectiveness of process parameters for a given bead geometry, and a change of process parameters affects the bead width and bead height more strongly than penetration relatively.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권9호
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• pp.1070-1077
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• 2006

In the present study, sizing and shape optimizations are performed based on the reduced system of large-scaled problem. In the analysis part to achieve efficiency and reliability of computation, two-level condensation scheme is applied. In the construction of reduced system of large scaled problems, it is much more efficient to use sub-domain method. Thus, in the present paper, two-level reduction method combined with sub-domain method is employed. Once the reduced system is constructed, it is straightforward to obtain design sensitivities from the analysis results of the reduced system We use semi-analytic method to obtain design sensitivities. Performance of the efficiency and reliability of the present reduction method in the structural optimization problem is demonstrated through the numerical examples. The present framework of reduction method should serve as a fast and reliable design tool in analysis and design of large-scaled dynamic problems.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.1-10
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• 2005

비정렬 격자계에서 continuous adjoint 방정식을 사용하여 제자리 비행을 하는 헬리콥터 로터 블레이드에 대한 공력 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 효율적인 민감도 계산을 위해 회전좌표계에서 continuous adjoint 민감도 해석 기법을 유도하였다. 설계과정의 반복적인 수치계산의 효율을 높이기 위해서 영역 분할 기법에 기반을 둔 병렬처리 기법을 도입하였다. 끝단 와류의 정확한 포착을 위해서 끝단와류를 따른 격자적응을 수행하였다. 이러한 방법은 Caradonna와 Tung의 실험형상 및 UH60 헬리콥터 로터 블레이드의 공력 최적설계에 적용되었으며, 본 연구에서 사용된 최적설계 기법을 이용하면 일정한 추력을 유지하면서 요구동력을 현저하게 줄일 수 있음을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.223-231
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• 2019

정전기 문제에 대한 연속체 기반 설계 민감도 해석(DSA) 방법을 해석적으로 유도하였다. 고차 항을 포함한 목적 함수를 고려하기 위해 해석 및 DSA 방법을 위해 9 노드 유한요소법 기반 함수를 형상 함수로 사용하였다. 최적화 과정에서의 설계 변수를 B- 스플라인 함수로 매개 변수화하여 비현실적인 형상이 아닌 부드러운 경계를 가진 최적 형상을 얻을 수 있었다. 유한요소법을 이용한 최적화 과정에서 일반적으로 발생하는 메쉬 얽힘 문제를 해결하기 위해 메쉬 균일화 기법을 사용하였다. 이 기법은 디리쉴릿 에너지 범함수를 최소화함으로써 메쉬 균일성을 자동으로 얻을 수 있게 한다. 몇 가지 수치 예제들을 통해 DEP 힘을 최대화하기 위한 평행판의 최적 형상을 얻어낸다. 이를 기존에 실험적으로 검증된 평행판의 최적 형상과 비교하여 그 특성을 논의하였다.

• 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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• 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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• pp.274-276
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• 2002

To enhance the critical current of superconducting coil, the magnetic field experienced by superconductors in a coil should be minimized. This is true for both low $T_{c}$ and high $T_{c}$ superconductors, and the difference between the two lays in their isotropic/an-isotropic characteristics. In this paper, we propose a shape optimization algorithm to reduce radial magnetic field components in HTS solenoid to enhance the critical current of a solenoid. In the algorithm, finite element method and continuum shape design sensitivity formula were employed. The objective function is to minimize the maximum radial magnetic fields in a solenoid with a constraint of constant solenoid volume condition. In this paper, the details on algorithm are introduced and the calculated optimized shapes are presented.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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• pp.924-929
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• 1994

In using a performance model of a torque converter determined by its gemetric condition, it is possible that the analysis of two arbitrary converters produces the the same results because of the same value of equivalent parameters despite their different shapes. Therefore, it is necessary to understand the effect of shape factor on dynamic perfomance, and equivalent parameters reoresenting a performace model of a converter should into its defined by the behavior of flow field. In this study, torus flow of a torque converter is changed into its equivalent system defined by the behavior of flow, and govering equations for the system are presented and used for analysis. Equivalent parameters are obtained from the results of flow analysis and are compared with parameters of one dimensional performance model. The influence that shape change of a converter has on the behavior of flow and the equivalent parameters is studied qualitatively.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.335-343
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• 2012

As a matter of fact, it has been not allowed to modify the shape of a vehicle body skeleton since the technical definition for the structure was fixed and the corresponding molds were developed. By the way, if it is available to apply an alternative to reinforce the skeleton without changing its mold, it must be much flexible to improve the performance qualities relevant to not only NVH(noise, vibration and harshness) but also crash and durability. Recently, a solution of so-called composite body becomes available for the need. We present a design method to insert the composite body inside a vehicle body skeleton in order to improve a structure-borne noise at the idle condition. The algorithms, topology optimization and design sensitivity analysis, are applied to mainly search the sensitive structural sections in the body skeleton and to extract the target stiffness of the sections. Inserting the composite bodies into the sensitive portions, it is predicted to achieve the countermeasures which can compromize the design availability in terms of the idle noise and weight. According to the validation result with test vehicles, the concerned noise transfer function is reduced and the idle booming noise is resultantly improved.