초록 ▼

지금까지의 구조물 최적설계는 설계민감도 해석에서 Matrix/Finite Element Method를 사용하여 주로 단일구조물을 설계해 왔으나 항공기, 선박, 차량 및 각종 기계 장치등 모든 구조물은 단일구조물이 결합된 복합구조물임을 감안할 때 그의 최적설계에 대한 요구는 당연하다. 고정영역하의 최적설계에 이어 가변영역하에서의 복합구조물의 최적 설계를 위해 Distributed Parameter Structural Theory를 사용하여 최적설계의 가능성과 그 효율성을 입증하고자 한다. 본 연구는 다음과 같은 내용을 포함한다.

지금까지의 구조물 최적설계는 설계민감도 해석에서 Matrix/Finite Element Method를 사용하여 주로 단일구조물을 설계해 왔으나 항공기, 선박, 차량 및 각종 기계 장치등 모든 구조물은 단일구조물이 결합된 복합구조물임을 감안할 때 그의 최적설계에 대한 요구는 당연하다. 고정영역하의 최적설계에 이어 가변영역하에서의 복합구조물의 최적 설계를 위해 Distributed Parameter Structural Theory를 사용하여 최적설계의 가능성과 그 효율성을 입증하고자 한다. 본 연구는 다음과 같은 내용을 포함한다.
(1) 복합구조물의 변분공식화(Variational Formulation)
(2) 재료 도함수 (Material Derivative) 의 도입
(3) 정하중하의 설계민감도 해석 (Static Design Sensitivity Analysis)
(4) Eigenvalue설계민감도 해석 (Eigenvalue Design Sensitivity Analysis)
(5) 모형 설정 및 최적설계 공식화
(6) 모형하 각 속박조건에 대한 설계민감도(Design Sensitivity)해석
(7) 설계민감도 (Design Sensitivity)의 수치해
(8) 수치 결과 분석

Abstract ▼

During the past decade the structural optimization has been developed to structural component design using the Hatrix/Finite Element Method in design sensitivity analysis. However, when one considers aircrafts, ships, vehicles and other mechanical devices as built-up structures composed of structura

During the past decade the structural optimization has been developed to structural component design using the Hatrix/Finite Element Method in design sensitivity analysis. However, when one considers aircrafts, ships, vehicles and other mechanical devices as built-up structures composed of structural components, it is natural to need the optimal design of built-up structures. Distributed parameter Structural Theory has been used to design the built-up structures in the variable domain and its feasibility and efficiency will be proved. The research contains the followings:
(1) Variational Formulation of Built-Up Structures
(2) Introduction of Material Derivative
(3) Static Design Sensitivity Analysis
(4) Eigenvalue Design Sensitivity Analysis
(5) Structural modelling and the formulation of optimal design
(6) Design sensitivity analysis under various constraitns for the structural model
(7) Numerical results of design sensitivities
(8) Analysis of numerical results

목차 Contents

• 표지...1
• 1. 서 론...7
• 2. 단일구조물의 변분방정식...8
• 2.1 보...8
• 2.2 판...10
• 2.3 선형 탄성체...10
• 3. 복합구조물의 변분공식화...11
• 3.1 해밀턴 이론...12
• 3.2 가상일의 원리...13
• 3.3 자유진동...13
• 4. 재료도함수...14
• 5. 정하중하의 설계민감도 해석...17
• 5.1 일차변분계산...17
• 5.2 의사변수방법...18
• 6. 고유치 설계민감도 해석...19
• 6.1 일차변분 계산...19
• 6.2 고유치 설계민감도...20
• 7. 복합구조물 모형 및 최적설계 분체 공식화...20
• 7.1 모형설명...20
• 7.2 경계조건...22
• 7.3 변분방정식...24
• 7.4 최적설계 문제 공식화...26
• 7.4.1 목적함수...26
• 7.4.2 변위속박조건...27
• 7.4.3 판 요소의 응력속박조건...27
• 7.4.4 보 요소의 응력속박조건...27
• 7.4.5 고유치 속박조건...27
• 7.4.6 설계변수 한계...28
• 7.5 모형하 각 속박조건에 대한 민감도 해석...28
• 7.6 설계민감도 해석의 수치결과 및 분석...33
• 8. 결 론...40
• 9. 인용문헌...42
• 10. 논문발표 실적 및 계획...43