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문제 정의
- 최근에 수행된 경량화 및 신재료 기술을 이용한 차량개발과제로는 PNGV(Partnership for a New Generation Vehicle), ULSAB(Ultra Light Steel Auto Body), ULSAC(Ultra Light Steel Auto Closure), ULSAS(Ultra Light Steel Auto Suspension)2) 등이 있다. 본 연구에서는 이러한 부품개발 추세에 부응하고자 자동차 앞문의 구조최적 설계를 위한 방법을 제시하고자 한다.
- 본 연구에서는 기존의 연구 및 상용소프트웨어가 갖고 있는 한계를 극복하기 위하여 크리깅 및 시뮬레이티드 어닐링 알고리듬을 이용한 이산설계기법을 제안하였다. 크리깅 내삽법(interpolation)은 주로 비선형성이 강한 함수를 예측하는데 주로 사용되고 있지만 비선형성이 크지 않은 함수에도 좋은 결과를 제공한다 도어의 구조최적설계를 위하여, 먼저 정적강성 및 동적강성의 반응치에 대한 크리깅 근사모델을 정의한다.
- 본 연구에서는 임의의 앞 도어의 강성을 유지하도록 하는 합체박판 도어의 구조최적설계 기법을 제시하였다. 각 구조 반응치를 계산하기 위해 상용유한요소 프로그램인 GENESIS 6.
- 본 연구에서는 위에서 언급된 단점 중, 각 파트의 두께의 최적값을 결정하는 방법을 제시하고자 한다.
- 본 연구에서는 도어의 합체박판설계 시, 적용할 수 있는 구조최적설계 기법을 크리깅 근사모델 및 시뮬레이티드어닐링 알고리듬에 기초하여 제안하였다. 제시된 방법에 의한 최적해는 기존의 연구9)에서 고려되지 않았던 벨트라인 강성을 제한조건에 추가하였으며, 기존 연구의 최적해보다 약 의 중량이 추가 감소되었다.
가설 설정
- 첫 번째는 설계변수가 식 (2)와 같이 연속설계변수라고 가정한 후 최적해를 산출하였다. 두 번째는 식 (3), (4)와 같이, 치수설계변수는 이산변수, 형상설계변수는 연속변수라고 가정한 후 최적해를 산출하였다.
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