쉽게 이해하는 최적설계 : 위상 최적화(Topology Optimization), 치수 최적화(Size Oprimization)를 위한 입문 강의 2탄

2021년 08월 09일

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본 강좌에서는 위상 최적화와 치수 최적화에 대해 자세히 알아보겠습니다.

위상 최적화는 초기설계 없이도 구조물의 최적 설계가 가능한 기법으로 새로운 설계 패러다임을 제시하고 있습니다. 위상 최적 설계는 설계 공간을 정의하고 작용하는 하중을 입력하면 내부의 힘의 흐름을 분석하여 최적의 설계안을 도출합니다. 이러한 설계안은 개념 설계 단계에서 어떠한 형상으로 설계해야 할지에 대한 많은 고민 사항을 해결해줄 뿐만 아니라 기능적, 그리고 디자인적으로 많은 영감을 주는 설계 방법입니다. 또한 효율적인 재료 배치를 통해 구조물의 경량화에 큰 공헌을 하는 혁신적인 설계 개념입니다
위상 최적화는 개념 설계 단계에서 최적의 형상을 도출해 주는 설계 기법이지만, 초기설계 없이도 위상 최적화는 최적화된 설계 형상을 도출하면서 새로운 설계 패러다임을 제시하고 있으며, 혁신적인 설계 개념으로 자리매김하고 있습니다.

 

이와 함께 활용 가능한 치수 최적화는 더욱 정교한 치수를 지정할 수 있는 설계 기법으로 상세 설계 단계에서 그 활용성이 높은 편입니다. 치수 최적화는 더 세밀하게 설계 치수를 지정할 수 있는 설계 기법으로 상세 단계에서 큰 장점이 있습니다. 치수 최적화의 변수는 치수로 파라미터로 표현 가능한 모든 것에 대해 검토할 수 있습니다.

 

재료의 탄성계수, 밀도나 요소의 특성을 기반으로 단면적, 두께 등의 단면 치수 산정이나 나아가 복합재의 층별 두께 및 각도까지 세밀하게 정의할 수 있습니다.

본 강좌에서는 위상과 치수 최적화 기법에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.

 

최적 설계에 대한 쉽고 빠른 이해 주요 사항

1. 새로운 설계 패러다임, 위상 최적화 이해
2. 형상 밀도
3. 위상 최적화 문제의 기본 구성
4. 설계 단계에서 적용하는 위상 최적화
5. 치수 최적화와 설계 변수 이해
6. 근사모델에 대한 개념 이해
7. 치수 최적화 실무 활용 사례

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