유전자 알고리즘에 의한 평면 및 입체 트러스의 형상 및 위상최적설계

여백유,박춘욱,강문명 한국공간구조학회 2002 한국공간구조학회지 Vol.2 No.3

有限要素法에 의한 缺損板의 解析

呂白楡,權宅鎭,姜文明 啓明大學校 産業技術硏究所 1980 産業技術硏究所 論文報告集 Vol.2 No.-

The theoretical stress analysis of perforated plate is very difficult to understand and complex to solve. Therefore, in this study, a computer program is developed for the effective stress analysis of perforated plates through finite element method. Perforated plates which are used in general occasions, classified into several patterns and made model of it as shown in [Fig3-1], [Fig3-7] and [Fig3-14]. These models are solved through computer program. And the results are arranged in various charts and graphs for design purpose. It can be concluded that the proposed method might be regarded as a reasonable method which can be directly used in practical design.

有限要蘇法에 依한 多孔板의 應力解析

呂白楡,權宅鎭,姜文明 啓明大學校 産業技術硏究所 1981 産業技術硏究所 論文報告集 Vol.3 No.-

The perforated elastic body have been dealt with the stress distribution along with stress con-centration, and boundary value. And not a few analytic studies were carried out and reported. Theoretically, the top-slab of nuclear reactor, a kind of perforated plate equipped with small hoes of regular arrangement, is too complicated to be analyzed except in particular forms of plates. In this study the boundary conditions and unit patterns of perforated plates are assumed as shown in figure 2-1 and figure 2-3. Then this unit pattern is divided into some triangular elements shown in figure 2-4. For the numerical analyses of the pattern a suitable program of F. E. M. is constructed using the stiffness matrix of Constant Strain Triangular Element. Using this program four models (ie A. B, C and D) are evaluated in this paper. And factors of stress concentration, states of stress distribution and effective elastic constants of these models are shown in graphic forms so that design of structure might be done easily. F. E. M. program of this paper may be regarded as useful to two-dimensional stress problems under the conditions shown in figure 2-3.

개선된 유전자 알고리즘을 이용한 평면 철골트러스의 형상계획 및 단면 이산화 최적설계

김수원,여백유,박춘욱,강문명 한국공간구조학회 2004 한국공간구조학회지 Vol.4 No.2

최적설계기법을 사용한 경제적인 설계의 필요성은 오래 전부터 요구되어 왔으나, 종전의 설계가 설계자의 경험에 의한 시행착오적인 반복설계를 통하여 이루어져 왔기 때문에 구조물의 형상이 복잡한 경우에는 계산상의 어려움과 반복계산을 되풀이해야 하는 번거로움으로 진정한 최적설계는 기대하기 어려웠다. 최적설계법이 구조물의 설계에 매우 유용하다는 사실이 증명되고 있긴 하지만, 아직도 최적설계의 의미를 제대로 이해하지 못하고 있는 실정이며, 더구나 설계실무자는 어디까지나 사용자이기 때문에 수리적 계획수법에 친숙할 필요까지는 없지만 최소한 이런 기법의 가능성과 중요성을 이해할 필요는 있는데 대부분 그러하지 못하고 있는 실정이다. 일반적으로 트러스 구조물 설계 시 주어진 부재의 응력에 따라 단면적을 산출하여 그 단면적에 역학적으로 가장 합리적인 단면을 선정하여 경제적인 설계단면을 구한다. 그러나 트러스의 형상, 트러스 높이에 따른 경제성의 문제는 보통 설계자의 경험과 직관에 의하여 결정되고, 특별한 검토가 이루어지지 않고 설계가 수행되는데, 실제 트러스 구조물에서 트러스의 형상과 높이가 전체 건설공사비에 크게 영향을 미친다. 그러므로, 트러스 구조물의 최적설계에서 트러스 형상, 라이즈 비(rise ratio : 높이/스팬) 및 격간 수(number of panel)를 고려하는 것이 필요하다. 트러스 형상과 스팬에 따른 최적형상과 최적높이 및 격간 수에 대해 설계자의 초기 구조계획 시 주관적 선택의 어려움을 해결하고, 실제의 지붕형 트러스 구조에 설계하중을 작용시켜 응력해석에서부터 부재 단면설계까지의 자동화된 최적설계 알고리즘을 개발할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 플랫 트러스의 형상, 격간 수, 격간의 간격 및 부재단면 등에 대하여 이산적인 변수의 처리와 넓은 설계 공간의 탐색능력과 더불어 문제의 비선형성과 관계없이 전체 최적해를 찾아낼 수 있는 유전자 알고리즘을 이용한다. 또한, 강 구조 한계상태설계기준(대한건축학회, 1998)을 기준으로 하여 자동으로 플랫 트러스의 구조계획과 단면이산화 최적설계를 동시에 수행할 수 있는 최적화 알고리즘을 제시하는 것을 목적으로 한다. The objective of this study is the development of a scheme and discrete optimum design algorithm, which is based on the genetic algorithm. The algorithm can perform both scheme and size optimum designs of plane trusses. The developed Scheme genetic algorithm was implemented in a computer program. For the optimum design, the objective function is the weight of structures and the constraints are limits on loads and serviceability. The basic search method for the optimum design is the genetic algorithm. The algorithm is known to be very efficient for the discrete optimization. However, its application to the complicated structures has been limited because of the extreme time need for a number of structural analyses. This study solves the problem by introducing the size & scheme genetic algorithm operators into the genetic algorithm. The genetic process virtually takes no time. However, the evolutionary process requires a tremendous amount of time for a number of structural analyses. Therefore, the application of the genetic algorithm to the complicated structures is extremely difficult, if not impossible. The scheme genetic algorithm operators was introduced to overcome the problem and to complement the evolutionary process. It is very efficient in the approximate analyses and scheme and size optimization of plane trusses structures and considerably reduces structural analysis time. Scheme and size discrete optimum combined into the genetic algorithm is what makes the practical discrete optimum design of plane fusses structures possible. The efficiency and validity of the developed discrete optimum design algorithm was verified by applying the algorithm to various optimum design examples: plane pratt, howe and warren truss.

Shape-Gas에 의한 평면 및 입체 트러스의 단면 및 형상 이산화 최적설계 ( Size and Shape Discrete Optimum Design of Plane and Space Trusses using Shape-Gas )

박춘욱,여백유,강문명 대한건축학회 2001 大韓建築學會論文集 : 構造系 Vol.17 No.12

강체요소법에 의한 원통요소의 특성에 관한 연구

권택진,여백유,김수원 대한건축학회 1984 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.4 No.2

유전자알고리즘에 의한 공간 트러스의 자동 이산화 최적설계

박춘욱,여백유,강문명 한국공간구조학회 2001 한국공간구조학회지 Vol.1 No.1

The objective of this study is the development of size discrete optimum design algorithm which is based on the GAs(genetic algorithms). The algorithm can perform size discrete optimum designs of space trusses. The developed algorithm was implemented in a computer program. For the optimum design, the objective function is the weight of space trusses and the constraints are limite state design codes(1998) and displacements. The basic search method for the optimum design is the GAs. The algorithm is known to be very efficient for the discrete optimization. This study solves the problem by introducing the GAs. The GAs consists of genetic process and evolutionary process. The genetic process selects the next design points based on the survivability of the current design points. The evolutionary process evaluates the survivability of the design points selected from the genetic process. In the genetic process of the simple GAs, there are three basic operators: reproduction, cross-over, and mutation operators. The efficiency and validity of the developed discrete optimum design algorithm was verified by applying GAs to optimum design examples.

유전자 알고리즘에 의한 트러스의 형상 및 위상최적실계

박춘욱,여백유,강문명,Park, Choon Wook,Youh, Baeg Yuh,Kang, Moon Myung 한국강구조학회 2001 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.13 No.6

본 연구에서는 다설계 변수와 다제약 조건으로 구성된 단면, 형상 및 위상을 동시에 고려하는 구조물의 이산화 최적설계문제를 유전자알고리즘을 이용하여 체계화하였다. 본 연구에서는 유전자알고리즘의 적용방법을 초기화절차, 진화적 절차 그리고 유전적 절차로 구성하였다. 초기화절차에서는 한 세대의 개체 수만큼 염색체를 생성하고 진화적 절차는 구조해석의 결과를 분석하여 적합도를 계산하였다. 그리고 유전적 절차는 번식과 교배 및 돌연변이를 통하여 다음세대의 유전자를 생성하게된다. 이렇게 진화적 절차와 유전적 절차를 반복 수행하여 최적 해를 탐색한다. 본 연구에서는 설계자가 궁극적 목표로 하는 구조물의 응력 해석과 단면, 형상 및 위상최적설계를 동시에 수행할 수 있는 이산화 최적설계프로그램을 개발하고, 설계 예를 들어 비교 고찰하였다. The objective of this study is the development of size, shape and topology discrete optimum design algorithm which is based on the genetic algorithm. The algorithm can perform both shape and topology optimum designs of trusses. The developed algorithm was implemented in a computer program. For the optimum design, the objective function is the weight of trusses and the constraints are stress and displacement. The basic search method for the optimum design is the genetic algorithm. The algorithm is known to be very efficient for the discrete optimization. The genetic algorithm consists of genetic process and evolutionary process. The genetic process selects the next design points based on the survivability of the design points selected form the genetic process. The evolutionary process evaluates the survivability of the design points. The evolutionary process evaluates the survivability of the design points selected form the genetic process. The efficiency and validity of the developed size, shape and topology discrete optimum design algorithm was verified by applying the algorithm to optimum design examples.

유한요소법에 의한 다공판의 응력해석

강문명,권택진,여백유 대한건축학회 1981 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.1 No.2

유전자알고리즘에 의한 온실구조의 최적설계

박춘욱(Choon Wook Park),여백유(Baeg Youh Yuh),이현우(Hyun Woo Lee),이석건(Suk Gun Lee) 한국강구조학회 2007 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.19 No.2