다구찌 실험법을 이용한 압력용기 메탈시일 구조물의 최적화 설계

Optimized Design of Metal Seal Structure for a Pressure Vessel using Taguchi's Experimental Method

본 논문은 다구찌 실험 설계법을 이용하여 압력용기의 메탈시일 구조물에 대한 해석을 수행하였다. 다구찌 설계방법은 압력용기의 밀봉을 위한 캔티레버 타입 밀봉장치 구조물에 대한 설계 파라메터를 최적화 하는데 대단히 유용하다. 다구찌 기법으로 수행된 해석결과에 따르면, 최적화 설계 치수는 단지 16번의 반복 실험법에 의해 파라메터 치수를 최적의 조건으로 얻을 수 있다는 측면에서 간편한 설계도구이다. 이것은 다구찌 설계 실험법이 곡선면을 갖는 구조물의 최적화 설계에서 대단히 유용하다는 것을 의미한다. 다구찌 설계기법에 기초한 해석결과를 보면, 메탈시일 구조물의 에지부에 대한 최적화 치수와 경사각도는 $d_1=50mm,\;d_2=60mm,\;a_1=20^{\circ},\;a_2=8^{\circ},\;a_3=5^{\circ}$으로 각각 요약될 수 있다.

In this paper, the metal seal for a pressure vessel has been analyzed using the Daguchi method. This method may efficiently optimize the design parameters for a cantilever sealing device of a pressure vessel in terms of dimensions and angles. The computed results indicate that the optimized design parameters can only be drawn by sixteen experimental numbers of iterations when the Daguchi design technique has been employed. This means that the Daguchi design method is very useful for the optimization design of the curved design of the structure. Based on the computed results by the Daguchi design technique, the dimension and angle of the metal seal structure are given as $d_1=50mm,\;d_2=60mm,\;a_1=20^{\circ},\;a_2=8^{\circ},\;a_3=5^{\circ}$.