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전역 최적화 기법을 활용한 강재 댐퍼의 최적 설계 및 성능 검증 KCI 등재

Optimal Design and Performance Verification of Steel Damper Using Global Optimization Technique

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/410452
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복합신소재구조학회 논문집 (Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures)
한국복합신소재구조학회 (Korean Society for Advanced Composite Structures)
초록

현재 국내외적으로 다양한 강재 댐퍼의 형상에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 강재 댐퍼는 제진장치 중 하나로 항복을 통해 지진에너지를 흡수 및 소산하여 본 구조물을 보호한다. 최근 적용되고 있는 면내 전단 변형에 의해 작동하는 댐퍼는 응력이 특정 부위에 집중되어 재료의 대부분이 본래의 역량을 발휘하지 못하는 한계가 있었다. 따라서, 본 연구에서는 이 한계를 극 복하고자 전역 최적화 기법 중 하나인 뻐꾸기 탐색을 적용해 최적 형상을 설계하였다. 탐색된 최적 형상을 토대로 수치해석과 실제 실험을 통한 성능검증을 수행했다. 최적 형상으로 설계된 댐퍼는 안정적인 이력거동을 보이고, 높은 에너지 소산능력을 확 보하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 전역 최적화 기법을 적용한 최적 설계 방법을 제시하고 그 결과를 검증함으로써, 다양한 형태의 공학적 문제 해결에 대한 적용 가능성을 제시하였다.

Studies on the shape of various steel dampers are currently being conducted globally. The steel damper is a vibration-damping device that protects a structure by absorbing and dissipating seismic energy via yielding. Recent steel dampers operated by in-plane shear deformation have a drawback; most of the materials used in steel dampers do not work to their full capacity due to the concentration of stress in a specific area. Therefore, to overcome this limitation, the optimal shape of the damper used in this study was designed by applying the cuckoo search, which is a global optimization technique. The performance of the optimized shape was verified using numerical analysis and actual experiments. The damper showed stable hysteresis behavior and high-energy dissipation capacity, thereby suggesting its application to various types of engineering problem solutions.

목차
Abstract
1. 서 론
2. 연구 방법
    2.1 최적형상 설계 개요
    2.2 유한요소해석 개요
    2.3 실험 개요
3. 연구 결과
    3.1 최적형상 설계 결과
    3.2 유한요소해석 검증 결과
    3.3 실험 검증 결과
4. 결 론
REFERENCES
국문초록
저자
  • 차영욱(인천대학교 건설환경공학과) | Cha Young-Wook (Department of Civil Engineering, Incheon University)
  • 백창현(인천대학교 건설환경공학과) | Baek Chang-Hyun (Department of Civil Engineering, Incheon University)
  • 허종완(인천대학교 건설환경공학과) | Hu Jong-Wan (Department of Civil Engineering, Incheon University) Corresponding author