초록 ▼

선정된 용접 공정에 관련하여 용접성을 보증하기 위한 제한 조건 하에서 용접 제작 원가를 최소화하는 것을 목적함수로 하여 GMAW의 최적 용접 조건을 설정하였다. 목적함수에는 용접 속도와 관련하여 불량률의 증가등에 의한 원가 상승 요인을 감안하기 위하여 가중치 W를 도입하였다. 용접성을 보증하기 위한 제한 조건들에 대하여 검토하고, 엄밀한 제한 조건을 주기 위하여 전류, 전압, 용접 속도 등의 용접 인자들이 용입, 과다 용착, 용착 효율 등에 미치는 영향을 검토하고 실험식을 구하였다. 최적 용접 조건의 수치적 계산에는 Gradient

선정된 용접 공정에 관련하여 용접성을 보증하기 위한 제한 조건 하에서 용접 제작 원가를 최소화하는 것을 목적함수로 하여 GMAW의 최적 용접 조건을 설정하였다. 목적함수에는 용접 속도와 관련하여 불량률의 증가등에 의한 원가 상승 요인을 감안하기 위하여 가중치 W를 도입하였다. 용접성을 보증하기 위한 제한 조건들에 대하여 검토하고, 엄밀한 제한 조건을 주기 위하여 전류, 전압, 용접 속도 등의 용접 인자들이 용입, 과다 용착, 용착 효율 등에 미치는 영향을 검토하고 실험식을 구하였다. 최적 용접 조건의 수치적 계산에는 Gradient Projection Method 를 도입하였다. 이러한 최적화 알고리즘에 의하여 구해진 최적 용접 조건은 실험 용접을 통하여 용접성을 확인하였다. 수치적 계산의 결과로서, 용접 제작 원가에 가장 큰 영향을 주는 것은 용접 속도이며, 수동 용접일수록 용접 속도에 의한 영향이 크고 자동화 비율이 높아지면 (Z 가 1.0 에 가까울수록) 용접 속도에 의한 영향이 둔화되며, W≤0.02 의 범위에서는 목적함수에 가중치 W의 도입이 타당하고 용접 속도가 느린 용접일수록 용접 자동화에 의한 원가 절감의 효과가 큰 것을 알 수 있다.

Abstract ▼

The optimal welding conditions of GMAW are established by the minimization of welding cost under the constraints assuring the weldability for a given process. A weighting factor, W is introduced into the cost function intentionally to restrict the welding speed with which errors in welding process

The optimal welding conditions of GMAW are established by the minimization of welding cost under the constraints assuring the weldability for a given process. A weighting factor, W is introduced into the cost function intentionally to restrict the welding speed with which errors in welding process is related, and therefore becomes as a cause of cost increase. Constraints to assure weldability are discussed and the effects of welding parameters such as welding current, voltage, and speed on the penetration, the excessive reinforcement and the deposition efficiency is derived by experiment to give some constraints. Gradient projection method is used for the numerical calculation of optimal conditions. Optimal conditions derived by such an algorithm are found to be suitable through welding test. As a result of the numerical calculation, it is knowm that welding costs are influenced mainly by welding speed, and such an influence becomes weak at the high degree of welding automation (i.e. as the operation factor approaches to 1.0), and to the extend of W - 0.02, it is reasonable to introduce the weighting factor to the cost function and the cost saving by the welding automation is much more effective in the low speed welding.

목차 Contents

• 제1장 서 론...19
• 제1절 연구의 목적...19
• 제2절 연구의 내용 및 범위...19
• 제2장 이론적 배경...21
• 제1절 Gas Metal Arc Welding의 특성...21
• 제2절 GMAW의 자동화...24
• 제3절 용접 변수에 대한 검토...25
• 제4절 최적화 알고리즘...27
• 제3장 최적화 모델의 설정...29
• 제1절 목적 함수...29
• 제2절 설계 변수...31
• 제3절 제한 조건...31
• 제4절 수식화...39
• 제4장 최적화 기법...41
• 제1절 Gradient Projection Method...41
• 제2절 프로그래밍 상의 검토...43
• 제3절 입력 자료...45
• 제5장 실 험...47
• 제1절 용접 방법의 선정...47
• 제2절 실험 장치...48
• 제3절 실험 방법 및 결과...48
• 제6장 고 찰...61
• 제1절 용접성...61
• 제2절 제작 원가...62
• 제7장 결 론...65
• 참고문헌...67
• 표 및 그림...71
• 프로그램 리스트...99