초록 ▼

본 연구에서는 병렬계산환경에서 우주발사체의 구조경량화를 위한 최적화 설계 프로그램의 개발을 수행하였다.
1. 해석 모듈의 개발 : 목적함수 계산을 위한 솔버 개발. 주파수영역 진동모드해석 및 강제 진동해석 모듈, 좌굴해석 모듈, 시간영역의 불규칙하중 모듈 및 주파수영역의 음향모드 및 음향 응답해석, 열전달 해석 및 열하중 해석 등의 해석모듈 개발
2. GUI 기반의 가시화 기반 최적화 프레임워크 구성 : 위상학에 기반한 기하형상생성 알고리즘 구현 및 GUI에서의 생성 기능 구현. 삼각형/사각형/사면체 등의 자동격자생성알고

본 연구에서는 병렬계산환경에서 우주발사체의 구조경량화를 위한 최적화 설계 프로그램의 개발을 수행하였다.
1. 해석 모듈의 개발 : 목적함수 계산을 위한 솔버 개발. 주파수영역 진동모드해석 및 강제 진동해석 모듈, 좌굴해석 모듈, 시간영역의 불규칙하중 모듈 및 주파수영역의 음향모드 및 음향 응답해석, 열전달 해석 및 열하중 해석 등의 해석모듈 개발
2. GUI 기반의 가시화 기반 최적화 프레임워크 구성 : 위상학에 기반한 기하형상생성 알고리즘 구현 및 GUI에서의 생성 기능 구현. 삼각형/사각형/사면체 등의 자동격자생성알고리즘 개발 및 격자 수정 알고리즘 개발. 사용자 편의를 고려한 후처리 인터페이스 구현. 다분야 해석을 위한 해석 모듈간 인터페이스에 대한 개발
3. 발사체의 구조 최적화 : 구조부재의 최적화를 위한 스크립트 기반의 최적화 모듈 개발. 입자군집최적화 기반으로 효율적인 다분야최적설계 툴 설계.

Abstract ▼

Ⅳ. Results of research
Development of advanced solver diversify the way to control the design condition. Not only basic solver such as linear static and eigen solver, but also linear static buckling, random time transient, acoustic, forced vibration and vibro-acoustic coupled analysis, thermal an

Ⅳ. Results of research
Development of advanced solver diversify the way to control the design condition. Not only basic solver such as linear static and eigen solver, but also linear static buckling, random time transient, acoustic, forced vibration and vibro-acoustic coupled analysis, thermal analysis and heat transfer analysis could be regarded as the control factor of design.
Composite material property database and failure analysis module help to design proper composite product by DIAMOND/IPSAP. Furthermore, basic material and property data which are used frequently in modeling were realized in database.
For the optimized design, many GUI-based additional functions were realized in DIAMOND and auto-meshing were developed for comfortable modeling. Compatibility with the CAD model enable to design a complex model and the mesh refine, cutting, smoothing algorithm allowed more diverse modeling method. Dynamic visualization framework was also realized for frequency and time transient analysis results.
In launch vehicle structural optimization, survey of launch vehicles which are developed by the other countries was done as pre-study, and then created the CAD model and finite element model of them. At the same time, advanced optimal design algorithm was studied for shortening development period. Optimization module were composed to apply it each analysis module, and it is coupled with pre-processor in order to implement shape optimization