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제안 방법
- 이러한 기존의 연구에서 제한조건으로 설정되는 허용응력은 안전계수의 개념으로 정의되어 설계되었고 이는 재료의 과다한 사용으로 인한 로드셀의 감도를 저하시키는 요인으로 작용할 수 있었다. 본 연구에서는 재료 물성치 및 로드셀 감지부의 치수를 통계학적인 개념으로 정의하고 허용응력은 내구한도로 정의하여 무한 수명을 나타내는 응력하에서 최대의 변형률이 발생하는 로드셀을 설계하였다.
- 본 연구에서 개발한 6축 바퀴동력계는 스트레인 게이지식 로드셀로써 탄성체의 변형을 스트레인 게이지를 통해 전기적인 신호로 변환하여 각 축방향 힘을 측정하도록 되어 있다.(Göpel et al.
- 식(3)은 다시 식(4)로 표현 할 수 있는데 여기서 xn + 1은 min(fi)를 표현하기 위해 도입된 변수이고 제한조건으로 표현된 두 번째 식은 변형률을 항상 양의 값으로 설정하였기 때문에 본 문제에서 항상 만족하는 조건이므로 무시할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 내구한도를 허용응력으로 설정한 제한조건을 추가하여 최적설계 문제를 정의하였다.
- 본 연구에서는 바퀴동력계를 설계하는데 있어서 신뢰성 기반 최적설계 기법을 사용하였다. 이를 위해 최근 연구가 활발히 진행되어 왔던 크리깅 기반 차원감소법을 활용하였고 그 결과를 확정론적 최적설계 결과와 비교하였다.
데이터처리
- 본 연구에서는 바퀴동력계를 설계하는데 있어서 신뢰성 기반 최적설계 기법을 사용하였다. 이를 위해 최근 연구가 활발히 진행되어 왔던 크리깅 기반 차원감소법을 활용하였고 그 결과를 확정론적 최적설계 결과와 비교하였다. 확정론적 최적설계 결과 변형률은 신뢰성 기반 최적설계에 비해 크게 발생했지만 실패확률이 약 60%나 발생하여 설계 파라미터의 산포를 고려하지 않은 설계가 매우 위험할 수 있다는 것을 나타냈다.
이론/모형
- 이중 몬테카를로 추출법은 많은 시행횟수로 정확도가 보장되지만 경제성이 떨어지는 단점이 있다. 본 연구에서는 바퀴동력계의 신뢰성 기반 최적설계를 위하여 몬테카를로 추출법과 같은 정확도를 얻기 위해서 연구되었던 크리깅 기반 차원감소법을 활용하였다.(안다운 등, 2008)
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