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복수의 구조부재(100)로 구성되어 헬리데크의 착륙패드(30)를 지지하는 구조물을 구조부재(100)의 구속조건과 하중조건 및 물성조건 중 하나 이상의 데이터를 이용하여 초기 설계모델로 형성하는 초기설계단계(S100);초기 설계모델에서 유한요소법을 통해 외부 하중에 대한 구조부재(100) 응답을 하기 수식①을 이용하여 계산하는 구조해석단계(S200);Kz = F………………수식 ①상기 구조해석단계(S200) 이후 각각의 설계 변수에 대한 초기 설계모델의 응답 민감도를 하기 수식②를 이용하여 수치적으로 계산하는 설계민감도 해석단계(S300);………………수식 ②상기 수식① 및 ②에서 K:구조강성행렬, z:변위, F:외력, u:설계 변수, :설계 민감도이며,상기 설계민감도 해석단계(S300)를 통해 계산된 각 구조부재(100) 별 민감도와 설정된 기준값을 비교하여 주요 구성요소와 제거 대상 구성요소를 구분하여 설계를 변경하는 설계변경단계(S400);상기 설계변경단계(S400) 이후 구조부재(100)의 변경 여부를 확인하고, 설계변경이 이루어진 경우 상기 구조해석단계(S200)부터 설계변경단계(S400)가 재수행되는 설계개선 확인단계(S500);상기 설계개선 확인단계(S500)를 통해 구조부재(100)의 변경 미확인 시 최적 설계모델을 출력하는 위상 최적설계단계(S600);상기 위상 최적설계단계(S600)를 통해 출력된 최적 설계모델의 재료와 초기 부재단면의 크기를 결정하는 초기 부재단면 결정단계(S700);상기 초기 부재단면 결정단계(S700)에서 결정된 재료 및 부재단면의 크기를 적용하여 상기 최적 설계모델의 구조 응력을 해석하는 구조응력해석단계(S800); 및 상기 구조응력해석단계(S800)에 따른 해석 결과에 따라 부재의 단면을 축소 또는 확대하는 부재단면 변경단계(S900)를 포함하여 구성되는 위상 최적설계를 활용한 경량화 헬리데크 설계 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 설계변경단계(S400)에서 상기 기준값은,상기 제거대상 구성요소를 구분하기 위한 민감도 기준값과, 주요 구성요소를 구분하기 위한 중요도 기준값으로 구분되는 것을 특징으로 하는 위상 최적설계를 활용한 경량화 헬리데크 설계 방법
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제 2 항에 있어서, 상기 설계변경단계(S400)에서는,설계대상 구조 부재(100)의 총량을 기준으로 상기 민감도 기준값 이하의 설계민감도를 가지는 제거 대상 구성요소는 삭제되고, 상기 중요도 기준값 이상의 설계민감도를 가지는 주요 구성요소는 삭제된 제거 대상 구성요소의 양만큼 보강되도록 설계변경이 이루어지는 것을 특징으로 하는 위상 최적설계를 활용한 경량화 헬리데크 설계 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 구조응력해석단계(S800)에서는,상기 최적 설계모델에 가해지는 응력(Stress)과 처짐량(Deformation)을 분석하고 분석 결과를 데이터로 저장하는 것을 특징으로 하는 위상 최적설계를 활용한 경량화 헬리데크 설계 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 부재단면 변경단계(S900)에서는,상기 구조응력해석단계(S800)에 따른 상황별 최대발생 응력과 선정된 재료의 재료허용 응력 범위를 비교하여 재료허용 응력 범위에 최대발생 응력이 포함될 때까지 부재단면을 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 위상 최적설계를 활용한 경량화 헬리데크 설계 방법
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제 5 항에 있어서, 상기 부재단면 변경단계(S900)에서는,최대발생 응력이 재료허용 응력 범위보다 낮을 경우 부재단면을 축소하고, 최대발생 응력이 재료허용 응력 범위보다 높을 경우 부재단면을 확대하는 것을 특징으로 하는 위상 최적설계를 활용한 경량화 헬리데크 설계 방법
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