• 제목/요약/키워드: structural design and analysis

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Dynamic sensitivity analysis and optimum design of aerospace structures

  • Gu, Yuanxian;Kang, Zhan;Guan, Zhenqun;Jia, Zhiwen
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제6권1호
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    • pp.31-40
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    • 1998
  • The research and applications of numerical methods of design optimization on structural dynamic behaviors are presented in this paper. The emphasis is focused on the dynamic design optimization of aerospace structures, particularly those composed of composite laminate and sandwich plates. The methods of design modeling, sensitivity analysis on structural dynamic responses, and the optimization solution approaches are presented. The numerical examples of sensitivity analysis and dynamic structural design optimization are given to demonstrate the effectiveness of the numerical methods.

Structural design optimization of racing motor boat based on nonlinear finite element analysis

  • Song, Ha-Cheol;Kim, Tae-Jun;Jang, Chang-Doo
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.217-222
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    • 2010
  • Since 1980's, optimum design techniques for ship structural design have been developed to the preliminary design which aims at minimum weight or minimum cost design of mid-ship section based on analytic structural analysis. But the optimum structural design researches about the application for the detail design of local structure based on FEA have been still insufficient. This paper presents optimization technique for the detail design of a racing motor boat. To improve the performance and reduce the damage of a real existing racing boat, direct structural analyses; static and non-linear transient dynamic analyses, were carried out to check the constraints of minimum weight design. As a result, it is shown that the optimum structural design of a racing boat has to be focused on reducing impulse response from pitching motion than static response because the dynamic effect is more dominant. Optimum design algorithm based on nonlinear finite element analysis for a racing motor boat was developed and coded to ANSYS, and its applicability for actual structural design was verifed.

항공기 엔진 구성품 내부 구조 설계에 대한 구조 안전성 평가 (Evaluation of Structural Integrity about Structural Design for Internal Components of Aircraft Engine)

  • 박현범
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.58-62
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    • 2023
  • 본 연구에서 항공기 엔진 내부 구성품의 구조 설계 결과에 대한 구조 안전성 평가 연구를 수행하였다. 엔진 내부 구성품에 라디에이터와 인터쿨러가 장착된다. 따라서 비행중에 라디에이터와 인터쿨러의 안전성을 검토하였다. 구조 해석을 통해 구조 안전성을 평가하였다. 구조 해석 기법은 유한 요소 해석 기법을 활용하였다. 구조 설계 및 해석을 위하여 가속도 하중을 고려하였다. 구조 안전성 평가 결과 구조 설계 결과는 타당한 것으로 확인되었다.

항공기 소형 엔진 시험 장치의 구조 설계 및 해석 연구 (A Study on Structural Design and Analysis of Small Engine Test Equipment for Use in Aircraft)

  • 백경미;박현범
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.42-46
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    • 2018
  • 본 연구는 소형 엔진 추력 시험 장비에 대한 구조의 안전성 해석에 관한 연구이다. 본 연구에서 소형 엔진 시험 장치를 위한 철강 및 알루미늄 합금 적용 구조의 설계 및 해석을 수행하였다. 1차적으로 엔진 시험 장치의 구조 설계 요구 조건이 분석되었다. 구조 설계 이후 유한 요소 해석 기법을 활용하여 엔진 시험 장치의 구조 해석이 수행되었다. 적용 하중 조건에서 응력 및 변위 해석이 수행되었다. 최종 구조 해석을 통해 설계된 엔진 시험 장치 구조는 안전한 것으로 확인되었다.

콘크리트 부재의 해석/설계를 위한 선형 및 비선형 스트럿-타이 모델 방법 (Linear and Nonlinear Strut-Tie Model Approaches for Analysis and Design of Structural Concrete)

  • 윤영묵;김병헌
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.375-379
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    • 2003
  • In this paper, the linear and nonlinear strut-tie model approaches for the analysis and design of concrete structures are suggested. The validity of the approaches are examined through the strength analysis of four dapped-end beams tested to failure. According to the analysis results, the nonlinear strut-tie model approach which takes the various characteristics of nonlinear behaviors into account in the analysis and design of structural concrete and predicts the strength of structural concrete proven to be an effective method for structural analysis and design.

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샌드위치 복합재 바닥 구조물의 구조 설계 및 해석 (Structural Design and Analysis of Sandwich Composite Structure for Floor Board Structure)

  • 박현범
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.64-67
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    • 2017
  • 본 연구는 자동차 바닥 구조로 적용된 샌드위치 복합재 구조의 안전성 해석에 관한 연구이다. 본 연구에서 샌드위치 복합재 구조 적용 자동차 바닥의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 1차적으로 자동차 바닥 구조의 구조 설계 요구 조건이 분석되었다. 구조 설계 이후 유한 요소 해석 기법을 활용하여 자동차 바닥 구조의 구조 해석이 수행되었다. 적용 하중 조건에서 응력 및 변위 해석이 수행되었다. 최종바닥 구조의 구조 시험을 수행한 후 해석 결과와 비교하였다. 구조 해석을 통해 설계된 샌드위치 복합재 바닥 구조는 안전한 것으로 확인되었다.

원자로용 수중탐상기의 구조해석 (Structural Analysis of RIROB(Reactor Inspection Robot))

  • 권영주;최석호;김재희
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.19-26
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    • 2003
  • This paper presents the structural analysis of RIROB(Reactor Inspection Robot). Actually, several analyses such as kinetodynamics analysis, fluid mechanics analysis and structural mechanics analysis etc. should be carried out in the design of RIROB. These analyses are executed through the use of com-puter aided engineering(CAE) systems. The kinetodynamics analysis is carried out using a simple fluid dynamic analysis model for the water flow over the sensor support surface instead of difficult fluid mechanics analysis. Simultaneously the structural mechanics analysis is carried out to obtain the mini-mum thickness of the RIROB housing. The minimum thickness of the RIROB housing is evaluated to be 1.0 ㎝ for the safe design of RIROB. The kinetodynamics analysis of RIROB is performed using ADAMS and the static structural mechanics analysis of RIROB is performed using NISA.

소성거동을 고려한 병렬 RC 구조벽체시스템의 설계 (Structural Design of Coupled RC Structural Wall Considering Plastic Behavior)

  • 유승윤;엄태성;강수민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.351-361
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    • 2017
  • 본 연구에서는 다양한 변수를 갖는 병렬 RC 구조벽체시스템에 대한 성능기반설계의 타당성과 이에 따른 모멘트 재분배 개념의 적용성을 분석하기 위해 횡력을 지지하는 병렬 RC 구조벽체시스템에 대한 비선형해석을 수행하였다. 설계변수(철근비, 콘크리트변형률, 벽체높이)가 병렬 RC 구조벽체시스템의 거동에 미치는 영향을 분석하였으며 이를 기반으로 병렬 RC 구조벽체시스템의 성능기반 설계를 위한 고려사항을 제안하였다. 비선형해석 결과, 병렬 RC 구조벽체시스템 성능기반 설계와 모멘트 재분배 개념의 적용을 위해서는 연결보의 항복여부에 대한 고려가 필요한 것으로 나타났다. 높은 벽체의 경우, 연결보가 항복하지 않고 탄성 상태로 거동할 수 있기 때문에 고층 병렬 RC 구조벽체시스템에 대해 성능기반 설계 및 모멘트 재분배 개념을 적용하기 위해서는 벽체에 높은 수준의 소성변형능력을 필요로 하며, 이를 위해 벽체 압축단부에 횡보강을 필수적으로 실시해야 한다.

수직축 풍력 블레이드의 복합재 적용 설계, 제작 및 시험 평가 연구 (Study on Design, Manufacturing and Test Evaluation using Composite Materials of Vertical Axis Wind Turbine Blade)

  • 박현범
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.58-63
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    • 2018
  • 본 연구는 수직축 풍력 발전 시스템의 복합재 블레이드에 대한 설계 및 제작 연구이다. 본 연구에서 수직축 풍력 발전용 복합재 블레이드의 공력 및 구조 설계를 수행하였다. 1차적으로 복합재 블레이드의 공력 및 구조 설계 요구 조건이 분석되었다. 구조 설계 이후 유한 요소 해석 기법을 활용하여 풍력 블레이드 구조의 구조 해석이 수행되었다. 적용 하중 조건에서 응력 및 변위 해석이 수행되었다. 단계적 구조 해석을 통해 취약 부위의 개선 설계 방안을 제시하였다. 구조 해석을 통해 최종 설계된 블레이드 구조는 안전한 것으로 확인되었다.

소형 요트의 기본 구조 설계 및 구조 해석 기법에 대한 연구 (A Study on the Structural Design and Structural Analysis for Small Yacht)

  • 신종계;이재열;이장현;반석호;이상홍;유재훈
    • 대한조선학회논문집
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    • 제43권1호
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    • pp.75-86
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    • 2006
  • The scantling and structural design work is done during the initial stage in yacht design. This paper studies a procedure of the structural design for yacht with an illustrative design. Scantling of structural members and loads are defined based on the rules suggested by ISO(International Standard Organization) and ABS(American Bureau of Shipping). Also, FEA(Finite Element Analysis) model is presented for a practical guide for structural analysis. An equivalent structural element is used to simplify the composite material for the analysis.