위상·형상 최적설계 기반 음향·유동 구조 해석/설계 연구

Topology and Shape Optimization for Acoustic and Fluid Structural Design

연구 내용

음향·유동 문제에서 위상/형상 최적설계를 위한 수치해석과 제약 조건 모델링을 수행하고, 목표 성능을 만족하는 설계 변수를 도출하는 연구

연속체역학 기반 CAE 해석을 전제로 음향 응답 및 유동 성능을 동시에 고려한 위상최적설계 방법을 연구합니다. 밀도 필터, 연속/완화(continuous/relaxed) 기법, 이산 변수 최적화를 위한 정수계획(Integer linear programming) 형태의 설계 변환을 적용하여 수렴성과 물리적 실현성을 함께 확보합니다. 또한 음향 메타구조(phononic crystal)에서 등방/이방 재료를 반영하고, 유동 문제에서는 파이프 형상에 대한 제약을 포함해 에너지 소산과 제어 목적을 만족하는 구조를 설계합니다. 필요 시 강화학습 기반 탐색으로 설계 효율을 확장합니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

초기에는 위상최적설계에서 설계 민감도와 제약을 안정적으로 처리하기 위한 필터링과 연속/완화 기반의 수치 전략을 정립했습니다. 이후 등방/이방 다중재료를 고려한 phononic crystal 최적화로 설계 자유도를 확장하고, 음향 성능 중심의 메타구조 설계 틀을 구축했습니다. 최근에는 유동 영역에서 파이프 형상 제약을 반영하는 밀도 필터를 제안하고, 입자-벽 접촉을 고려한 궤적 제어 문제로 확장했습니다. 또한 정수계획 형태의 이산 변수 최적화 및 강화학습 탐색을 결합하여 설계 탐색 효율을 높이는 방향으로 발전시키고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

음향 메타구조 설계 자동화
phononic crystal 성능 최적화
유체 에너지 손실 저감 구조 설계
파이프형 구조의 제약 기반 최적설계
입자 궤적 제어 구조 최적화
이산 변수 기반 경량 구조 합성
접촉/경계조건 포함 최적설계
다중재료 강건 설계 절차
강화학습 기반 설계 탐색
위상변수 필터링 표준화