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설계 대상 구조물의 특성을 구별하여 특성에 맞는 등가정하중을 산출하는 1단계;
요소의 재료 유무를 결정하는 재료의 상대적 비율을 설계변수로 하고, 목적함수와 제한조건에 따른 각 요소의 유무를 판정하되, 상기 등가정하중을 다중하중조건으로 처리한 선형 정적 해석을 통해 설계위상을 도출하는 2단계; 및
상기 설계 대상 구조물의 위상과 상기 설계위상을 비교하여 진행을 결정하는 3단계로 구성되며;
상기 3단계에서 비교 결과의 차이가 설정값보다 작으면 설계를 종료하고, 결과의 차이가 설정값보다 크면 1단계로 돌아가되, 상기 설계위상을 초기값으로 적용한 뒤 등가정하중을 산출하는 것을 특징으로 하는 위상최적설계방법
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제1항에 있어서,
상기 2단계에서 목적함수가 변형에너지이고, 제한조건이 재료의 분포인 것을 특징으로 하는 위상최적설계방법
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제2항에 있어서,
상기 변형에너지가 재료의 밀도 및 탄성계수의 함수인 것을 특징으로 하는 위상최적설계방법
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제3항에 있어서,
상기 재료의 밀도 및 탄성계수가 상기 설계변수의 함수인 것을 특징으로 하는 위상최적설계방법
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제1항에 있어서,
상기 3단계가,
상기 설계 대상 구조물의 위상과 상기 설계위상을 각 요소별로 비교하는 단계,
비교 결과의 차이가 상기 설정값보다 큰 요소가 차지하는 퍼센트를 계산하는 단계, 및
상기 퍼센트와 설정퍼센트를 비교하여 진행을 결정하는 단계로 구성되며,
상기 진행을 결정하는 단계에서, 상기 퍼센트가 설정퍼센트보다 작으면 설계를 종료하고, 상기 퍼센트가 설정퍼센트보다 크면 1단계로 돌아가되, 상기 설계위상을 초기값으로 적용한 뒤 등가정하중을 산출하는 것을 특징으로 하는 위상최적설계방법
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제1항에 있어서,
상기 1단계에서 구조물의 특성이 선형 동적 시스템인 경우, 질량에 의한 관성 효과 및 진동 효과 등 동적효과를 고려한 선형 시스템의 운동방정식을 이용하여 산출된 모든 시간 단계에서의 변위와 선형강성행렬을 곱하여 등가정하중을 구하는 것을 특징으로 하는 위상최적설계방법
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제1항에 있어서,
상기 1단계에서 구조물의 특성이 비선형 정적시스템인 경우, 비선형 시스템의 평형방적식을 이용하여 산출된 비선형 절점변위와 선형강성행렬을 곱하여 등가정하중을 구하는 것을 특징으로 하는 위상최적설계방법
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8
제1항에 있어서,
상기 1단계에서 구조물의 특성이 비선형 동적시스템인 경우, 질량에 의한 관성 효과 및 진동 효과 등 동적효과를 고려한 비선형 동적 시스템의 운동방정식을 이용하여 산출된 모든 시간 단계에서의 비선형 변위와 선형강성행렬을 곱하여 등가정하중을 구하는 것을 특징으로 하는 위상최적설계방법
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