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부분 유한 차분의 개념을 포함하는 근사 해석적 설계 민감도 계산 방법을 경계 요소법의 수식화에 적용하였다. 직접 미분법을 이용하여 구한 민감도 결과와 비교하여 이 방법으로 구한 민감도의 정확성과 수렴성을 비교하였다. 이 방법과 경계요소법의 특징을 이용하여 효율적인 설계 민감도의 계산을 할 수 있었다. 피로수명을 형상 최적설계의 제한 조건으로 고려하였다. 변형률-기초 접근법이 보다 일반적인 접근법이지만 응력-기초 접근법을 이용하여 피로 수명을 계산하였다. 탄성 변형이 주로 발생하는 긴 수명영역에서 이 두 방법은 거의 같은 결과를 나타낸다. 실제의 응력-수명 곡선을 근사한 응력-수명 곡선을 이용하였다. 피로 수명의 설계 민감도는 근사적 응력-수명 곡선을 ...

부분 유한 차분의 개념을 포함하는 근사 해석적 설계 민감도 계산 방법을 경계 요소법의 수식화에 적용하였다. 직접 미분법을 이용하여 구한 민감도 결과와 비교하여 이 방법으로 구한 민감도의 정확성과 수렴성을 비교하였다. 이 방법과 경계요소법의 특징을 이용하여 효율적인 설계 민감도의 계산을 할 수 있었다. 피로수명을 형상 최적설계의 제한 조건으로 고려하였다. 변형률-기초 접근법이 보다 일반적인 접근법이지만 응력-기초 접근법을 이용하여 피로 수명을 계산하였다. 탄성 변형이 주로 발생하는 긴 수명영역에서 이 두 방법은 거의 같은 결과를 나타낸다. 실제의 응력-수명 곡선을 근사한 응력-수명 곡선을 이용하였다. 피로 수명의 설계 민감도는 근사적 응력-수명 곡선을 설계변수에 대해 직접 미분함으로써 계산하였다. 인장-압축과 부하-제하의 하중을 하중 조건으로 고려하였다. 부하-제하의 하중 조건인 경우 개선된 굳맨(Modified Goodman) 방법을 이용하여 평균 응력 효과를 고려하였다. 토크암 문제와 항공기 체결 러그 문제를 예제로 선정하였다. 몇가지 다른 형태의 형상 최적화 수식을 두 예제에 적용하고, 각각에 대해서 결과를 비교하였다. 결과로 dhづ립U} 최적형상은 상당히 의미가 있는 형상이고 내구성 최적설계의 타당성을 보여주는 결과를 나타내었다.

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A semi-analytic design sensitivity analysis method which involves a partial finite differencing concept is applied to the formulation of a Boundary Element Method (BEM). The convergence and accuracy of this method are verified comparing with the results of Direct Differentiation Method(DDM). An effi...

A semi-analytic design sensitivity analysis method which involves a partial finite differencing concept is applied to the formulation of a Boundary Element Method (BEM). The convergence and accuracy of this method are verified comparing with the results of Direct Differentiation Method(DDM). An efficient design sensitivity analysis is obtained by this method and from the characteristics of Boundary Element Method. Fatigue life is considered as a constraint in the shape optimal design. A stress-based approach is used to calculate fatigue lives, although strain-based approach is more general than stress-based approach. The two methods are equivalent at long lives where elastic strains are dominant. Real S-N curve data of a material are approximated by a generalized S-N curve. The design sensitivity of fatigue life is calculated by direct differentiation of this simplified S-N curve equation with respect to design variables. Tension-compression and loading-unloading are conditions considered. In the case of loading-unloading conditions the mean stress effect is taken into account by the modified Goodman approach. Two examples, a torque arm problem and an airplane connecting lug problem, are selected. Several different kinds of shape optimal design formulations are applied for these two examples and the results compared with each other. It is found that the resulting optimal shapes are very meaningful, showing feasibility of durability optimization.

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