화재시 I-형강 보의 국부좌굴과 최적 폭-두께비

강문명,윤영묵,강성덕,Kang, Moon Myung,Yun, Young Mook,Kang, Sung Duk,Plank, R.J. 한국강구조학회 2005 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.17 No.4

본 연구는 온도상승에 따른 압축을 받는 I-형강 보의 플랜지와 웨브의 국부좌굴응력해석을 위한 컴퓨터프로그램과 항복파괴전에 I-형강 보의 플랜지와 웨브에 국부좌굴이 일어나지 않을 최적 폭-두께비를 구할 수 있는 최적알고리즘의 개발이다. 본 연구에서 사용한 고온에 있어서 강재의 응력-변형도 관계식은 EC3(Eurocode3) Part1.2(2000b)를 근거하였다. 본 연구에서 국부좌굴응력과 최적 폭-두께비는 항복응력, 플랜지와 웨브의 국부좌굴계수와 폭-두께비 영향을 고려하여 해석하였다. 그리고 본 연구의 컴퓨터 프로그램을 적용한 설계 예를 들었다. This study involves the development of a computer program to analyze the local buckling stresses for the flange and the web of I-beams under compression at elevated temperatures, and the optimization algorithm to analyze the optimum width-thickness ratios which does not occur their local buckling prior to yield failure. The high-temperature stress-strain relationships of steel used in this study were based on EC3 (Eurocode3) Part1.2 (2000b). In this study, the local buckling stresses and the optimum width-thichness ratios were analyzed considering the influences of the yield stress, local buckling coefficients and width-thickness ratios of the flange and the web. Design examples show the applicability of the computer program developed in this study.

Shape-GAs 에 대한 의한 강 구조물의 단면 및 형상 이산화 최적설계

강문명(Moon Myung Kang),박춘욱(Choon Wook park) 한국강구조학회 2001 韓國鋼構造學會誌 Vol.13 No.3

개선된 퍼지-유전자알고리즘에 의한 비선형거동을 고려한 평면 및 입체 강구조물의 통합 단면, 형상 이산화 최적설계

박춘욱,강문명,윤영묵,Park, Choon Wook,Kang, Moon Myung,Yun, Young Mook 한국강구조학회 2005 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.17 No.4

본 논문은 유전자알고리즘과 퍼지이론에 근거한 개선된 퍼지-유전자알고리즘에 의한 이산화 최적설계 프로그램을 개발하였다. 본 연구의 최적설계는 평면 및 입체 강구조물의 단면, 형상 최적설계가 동시에 수행된다. 본 연구에서 목적함수는 강구조물의 중량이고, 제약조건식은 설계 및 좌굴강도, 변위 및 부재단면의 두께에 대한 설계제한식이다. 설계변수는 철골부재 단면의 치수와 절점좌표이다. 그리고 본 연구의 개선된 퍼지-유전자 알고리즘에 의한 이산화 최적설계 프로그램의 적용을 위해 설계 예를 들었다. In this paper, a discrete optimum design program was developed using the refined fuzzy-genetic algorithms based on the genetic algorithms and the fuzzy theory. The optimum design in this study can perform section and shape optimization simultaneously for planar and spatial steel structures. In this paper, the objective function is the weight of steel structures and the constraints are the design limits defined by the design and buckling strengths, displacements, and thicknesses of the member sections. The design variables are the dimensions and coordinates of the steel sections. Design examples are given to show the applicability of the discrete optimum design using the improved fuzzy-genetic algorithms in this study.

온도상승에 따른 Steel-beam의 국부좌굴해석

장명웅,강문명,강성덕,Jang, Myung-Woong,Kang, Moon-Myung,Kang, Sung-Duk 한국공간구조학회 2003 한국공간구조학회지 Vol.3 No.1

This paper is represented a general equations to obtain the elastic local buckling stresses for the flange and web of H-beam under compression at elevated temperatures and is also developed the software to perform the elastic local buckling analysis at elevated temperatures. Eurocode3 Part 1.2 are used to analyse the decrease in steel yield strength and elastic modulus at elevated temperatures. For design examples of 6 H-beams, the elastic local buckling stresses and critical temperatures for the slenderness ratio $(b/t_f\;and\;d/t_w)$ of the flange and web under uniform compression at elevated temperatures have been analysed by a computer program of this paper. It can be seen that the computer analytical results of this study show a good agreement with the experimental results by Wadee.

Genetic Algorithms에 의한 입체트러스의 시스템 형상 및 단면 이산화 최적설계

박춘욱,김명선,강문명,Park, Choon Wook,Kim, Myung Sun,Kang, Moon Myung 한국강구조학회 2001 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.13 No.5

이 연구에서는 다 셀계수변수와 다 제약조건으로 구성된 단면 및 시스템 형상을 동시에 고려하는 입체 트러스의 이산화 최적설계 문제를 유전자 알고리즘을 이용하여 체계화하였다. 또한 유전자 알고리즘의 적용방법을 초기화절차 진화적 절차 그리고 유전적 절차로 구성하였다. 초기화 절차에서는 한 세대의 개체 수만큼 염색체를 생성하고 진화적 절차는 구조해석의 결과를 분석하여 적합도를 계산하였다. 그리고 유전적 절차는 복제와 교배 및 돌연변이를 통하여 다음 세대의 유전자를 생성하게 된다. 이렇게 진화적 절차와 유전적 절차를 반복 수행하여 최적 해를 탐색한다. 이 연구에서는 설계자가 궁극적 목표로 하는 구조물의 구조 해석과 단면 및 시스템 형상 최적설계를 동시에 수행할 수 있는 이산화 최적설계 프로그램을 개발하고 설계 예를 들어 비교 고찰하였다. The objective of this study is the development of sizing and system shape discrete optime design algorithm which is based on the genetic algorithms (GAs). The algorithm can perform both size and shape optimum designs of space trusses. The developed algorithm was implemented in a computer program. The algorithm is known to be very efficient for the discrete optimization 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 genetic algorithms 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 the algorithm to optimum design examples.

Hybrid 구조물의 비선형 불안정 거동에 관한 연구(II) -STEP 하중에서의 동적 면내비틀림 좌굴 특성-

김승덕,김형석,강문명,Kim, Seung Deog,Kim, Hyung Seok,Kang, Moon Myung 한국강구조학회 2001 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.13 No.5

STEP 하중을 받고 있는 쉘형 구조물의 동적 불안정 문제를 다룬 연구 결과는 다소 발표되고 있으나 Hybrid 케이블 돔의 동적 불안정 문제를 다룬 연구는 아직 없는 실정이다. 또 카오스의 생성을 파악하기 위하여 위상면을 이용하여 동적 좌굴의 기본적 현상을 다룬 연구도 거의 없다. 본 연구에서는 기하학적 비선형을 고려한 Hybrid 케이블 돔의 간접좌굴을 수치적 기법으로 조사하고 이를 정적 임계하중과 비교하였다. 동적 좌굴하중은 비선형 운동방정식을 수치분석하여 결정하고 위상면을 이용하여 간접좌굴 현상을 규명한다. Many papers which deal with the dynamic instability of shell-like structures under the STEP load has been published but there have been few papers related to the dynamic instability of hybrid cable domes. And also there are a few researches which treat the essential phenomenon of the dynamic buckling using the phase for investigating occurrence of chaos. In this study the indirect buckling of hybrid cable domes considering geometric nonlinearity are investigated numerically and compared it with the static critical load The dynamic critical loads are determined by the numerical integration of the geometric nonlinear equation of motion and the mechanism of the indirect buckling is examined by using the phase curves.

구조물에 대한 다목적퍼지최적화

박춘욱,편해완,강문명,Park, Choon-Wook,Pyeon, Hae-Wan,Kang, Moon-Myung 한국강구조학회 2000 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.12 No.5

본 연구에서는 구조물의 최적설계문제를 다를 때 나타나는 퍼지성을 고려하는 동시에 대립되는 기준들을 다루기 위해 중요도를 적용 유전자알고리즘 및 퍼지이론에 의한 이산형의 다목적 함수를 갖는 트러스구조물의 최적화를 시도하는 다목적 이산화 최적화 프로그램을 개발하였다. 그리고 개발된 프로그램을 적용하여 10부재철골트러스에 대한 설계 예를 들어 비교 고찰하였다. 본 연구를 통해 평면트러스구조물에대한 응력해석 및 최적설계가 일률적으로 처리될 수 있는 통합 시스템화된 퍼지-유전자알고리즘에 의한 다목적최적 구조설계가 가능하게 되었다. 특히 일반최적설계에서 처리되지 않는 불확실한 제약조건에 대한 경우에 대하여도 피지이론을 도입함으로써 가능하게 되어 보다 구조물의 합리적인 최적설계가 가능하게 되었다. This study treats the criteria, considering the fuzziness occurred by optimization design. And we applied two weighting methods to show the relative importance of criteria. This study develops multi-objective optimization programs implementing plain stress analysis by FEM and discrete optimization design uniformaly. The developed program performs a sample design of 10-member steel truss. This study can carry over the multi-objective optimization based on total system fuzzy-genetic algorithms while performing the stress analysis and optimization design. Especially, when general optimization with unreliable constraints is cannot be solve this study can make optimization design closed to realistic with fuzzy theory.

압축을 받는 냉간성형 C-형강 기둥의 온도상승에 따른 국부좌굴 특성

백태순,강성덕,강문명,Baik, Tai Soon,Kang, Sung Duk,Kang, Moon Myung 한국강구조학회 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.4

본 연구는 Eurogode 3 Part 1.3을 근거하여 온도증가에 따른 압축을 받는 냉간성형 C-형강 기둥의 플랜지와 웨브의 탄성국부좌굴 응력 해석 프로그램을 개발하였다. 고온에서 응력-변형률 관계식은 Eurocode 3 Part 1.2를 근거하였다. 온도증가에 따른 압축을 받는 냉간성형 C-형강의 임계온도와 탄성국부좌굴 응력은 본 연구에서 개발한 컴퓨터 프로그램에 의해 해석하였고, 해석 예에 대한 비교 고찰을 하였다. This paper discusses the development of a computer program to analyze elastic local buckling stress based on Eurocode 3 Part 1.3 for the flange and web of cold-formed channel columns under compression at elevated temperatures. The high-temperature, stress-strain relationships of the steel used in this paper were determined according to Eurocode 3 Part 1.2. The critical temperatures and the elastic local buckling stresses of cold-formed channel columns under compression at elevated temperatures were analyzed with the computer program developed in this study. Analysis examples were given to show the applicability of the computer program.

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.

온도상승에 따른 H-형강보의 국부좌굴에 관한 연구

구본율(Bon Youl Koo),강문명(Moon Myung Kang),강성덕(Sung Duk Kang) 한국강구조학회 2004 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.16 No.1