부분 구조의 주파수 응답 함수를 이용한 구조 최적화
Structural optimization using frequency response functions of substructures
- 주제(키워드) 부분 구조 , 주파수 응답 함수 , 구조 최적화
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 이진우
- 발행년도 2016
- 학위수여년월 2016. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000021562
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구에서는 형상 정보가 알려지지 않은 부품과 형상 정보를 알고 있는 부품으로 구성된 완성품의 진동 특성을 최적화하는 방법을 제시하고 그 유효성을 확인한다. 여러 부품으로 구성된 완성품을 설계/제작하는 과정에서, 각 부품을 설계/제작하는 회사들간에는 형상이나 재질에 대한 정보가 보안상의 문제로 인해 공유될 수 없는 경우가 많다. 그럼에도 불구하고, 각 부품 회사에서 제작되는 부품들은 각 단품이 아니라 해당 부품이 다른 부품들과 조립된 완성품에서의 설계 조건을 만족시켜야 한다. 이로 인해 부품 회사는 거듭되는 재 설계로 많은 시간적, 경제적 낭비가 발생한다. 이런 문제를 해결 하기 위해 본 연구에서는 부품의 재질이나 형상에 대한 정보는 포함하지 않으면서 진동 특성은 포함하는 새로운 데이터 형식으로 부품의 주파수 응답 함수를 제안하고, 이를 이용하여 형상을 변경 시킬 수 있는 부품에 대한 최적 설계를 수행하여 완성품의 진동 특성을 만족 시키는 방법을 제안한다. 먼저, 주파수 응답 함수의 특성을 설명하고, 이를 이용하여 각 부품의 등가 진동계를 구성한다. 구성된 등가 진동계들을 결합하여 완성품의 응답을 예측하는 방법을 이론적으로 유도한다. 마지막으로 부품의 형상을 변경시켜 완성품의 진동 특성을 만족시키는 구조 최적화를 수행한다.
more목차
제 1장 서론
1.1 연구 배경
1.2 연구 내용
제 2장 회사간 부품의 진동 특성 공유 방법
2.1 문제 정의
2.2 공유될 데이터 형식 제안
제 3장 주파수 응답 함수를 이용한 완성품의 응답 예측 방법
3.1 등가 진동계 구성
3.1.1 Circle-fitting 기법을 활용한 모달 행렬 구성 방법
3.1.2 등가 진동계의 질량 행렬, 강성 행렬 유도
3.2 등가 진동계의 결합
3.3 완성품의 응답 예측
제 4장 제안한 예측 방법의 유효성 검증
4.1 고정단-고정단 경계조건을 갖는 축 방향 진동 봉
4.1.1 부분 구조 A의 등가 진동계 구성
4.1.2 부분구조 B의 등가 진동계 구성
4.1.3 결합된 등가 진동계와 유한요소 모델의 응답 비교
4.1.4 자유도의 개수에 따른 예측 응답 변화 확인
4.1.5 자유도 개수 선택에 따른 예측 응답 변화 확인
4.2 고정단-자유단 경계조건을 갖는 축 방향 진동 봉
4.2.1 부분구조 A의 등가 진동계 구성
4.2.2 부분구조 B의 등가 진동계 구성
4.2.3 결합된 등가 진동계와 유한요소 모델의 응답 비교
제 5장 구조 최적화를 통한 부분 구조의 설계
5.1 최적화 문제 정의
5.2 흐름도
5.3 최적화 결과
제 6장 결론
제 7장 참고문헌
