A Study on the Skirt Size Selection of a Composite Pressure Vessel using Optimum Analysis Technique

최적화 해석 기법을 이용한 복합재 압력용기의 스커트 치수 선정에 관한 연구

The purpose of this study is to find the optimum skirt size for a composite pressure vessel using optimum analysis technique. The size optimization for skirt shape of a composite pressure vessel was conducted using sub-problem approximation method and batch processing codes programmed by APDL(ANSYS Parametric Design Language). The thickness and length of skirt part were selected as design variables for the optimum analysis. The objective function and constraints were chosen as weight and displacement of skirt part, respectively. The numerical results showed that the weight of skirt of a composite pressure vessel would be saved by maximum 4.38% through the size optimization analysis for the skirt shape.

본 연구의 목적은 최적화 해석 기법을 이용하여 복합재 압력용기의 스커트 치수를 도출하는 것이다. 복합재 압력용기의 스커트 최적화 해석은 부분문제 근사법(sub-problem approximation method) 알고리즘을 사용하였으며, APDL(ANSYS Parametric Design Language)을 이용하여 해석의 모든 과정을 일괄처리(batch processing)하였다. 설계변수로는 압력용기 스커트 부위의 두께와 길이를 선정하였으며, 내압에 의해 발생하는 변위와 무게를 각각 목적함수로 하여 최적화 해석을 통해 최적의 스커트 치수를 도출하였다. 그 결과 복합재 압력용기의 스커트 무게를 최대 4.38% 절감할 수 있었다.