• Title/Summary/Keyword: 직교표

Search Result 182, Processing Time 0.033 seconds

전산유체해석과 다구찌 방법을 연계한 공기 가열식 히터 시스템의 난방속효성 최적화에 관한 연구 (A Study on the Optimum Design of Warm-up rate in a Air-Heated Heater System by Using CFD Analysis and Taguchi Method)

  • 김민호
    • 한국자동차공학회논문집
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.72-82
    • /
    • 2005
  • The objective of this paper is to describe the optimization of design parameters in a large-sized commercial bus heater system by using CFD(computational fluid dynamics) analysis and Taguchi method. In order to obtain the best combination of each control factor which results in a desired performance of heater system, the parameter design of the Taguchi method is adopted for the robust design considering the dynamic characteristic. The research activity may be divided into four phases. The first one is analyzing the problem, i.e., ascertaining the influential factors. In the second phase the levels were set in such a way that their variation would significantly influence the response. In the third phase the experimental runs were designed. In the final phase the planned runs were carried out numerically to evaluate the optimal combination of factors which is able to provide the best response. In this study, eight factors were considered for the analysis: one with two level and seven with three level combinations comprising the $L_{18}(2^1{\times}3^7)$ orthogonal array. The results of this study can be summarized as follows ; (i)The optimum condition of control factor is a set of <$A_2\;B_1\;C_3\;D_3\;E_1\;F_2\;G_3\;H_2$> where A is shape of the outer fin, B is pitch of the outer fin, C is height of the outer fin, D is the inner fin number, E is the inner fin height, F is length of the flame guide, G is diameter of the heating element and H is clearance between air guide and heating element. (ii)The heat capacity of heated discharge air under the optimum condition satisfies the equation y=0.6M w here M is a signal factor. (iii)The warm-up rate improves about three times, more largely as com pared with the current condition, which results in about 9.2minutes reduction.

유압 브레이커의 중량 감소를 위한 하우징 최적설계 (Optimal Design for Minimizing Weight of Housing of Hydraulic Breaker)

  • 박규병;박창현;박용식;최동훈
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제35권2호
    • /
    • pp.207-212
    • /
    • 2011
  • 유압 브레이커는 굴착기의 암 끝에 장착되어 파쇄작업을 하는 부착작업기이다. 그러나 굴착기의 성능에 치명적인 영향을 미치는 유압 브레이커의 중량에 대한 연구는 아직 없었다. 따라서 본 연구에서는 유압 브레이커에서 대부분의 중량을 차지하고 있는 하우징에 대한 최적설계를 수행하였다. 유압 브레이커 하우징의 설계 요구사항은 정상 운전상태에서 파손없이 중량을 최소화하는 것이다. 직교배열표를 이용하여 실험점을 선정하였고, 실험점에서의 결과를 바탕으로 근사모델을 생성하여 최적 설계안을 도출하였다. 그 결과, 모든 구속조건을 만족하면서 유압 브레이커 하우징의 중량을 4.8% 감소시켰다.

다구찌 기법을 이용한 FCM 가스켓의 강건 설계에 관한 연구 (A Study of Robust Design of FCM Gasket Using Taguchi Method)

  • 정진은;안중규
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제14권7호
    • /
    • pp.3177-3183
    • /
    • 2013
  • 본 연구에서는 비석면 FCM(Fiber-elastomer Coated Metal) 가스켓의 강건 설계를 수행하였다. 이를 위하여 직교배열표를 사용한 실험계획법에 따라 전단력을 측정하는 실험을 수행하고 다구찌 기법을 사용하여 망대 SN비를 산출하여 영향을 미치는 제어인자를 파악하고 분산 분석을 수행하였다. 전단력에 영향을 미치는 제어인자로 온도, 압력, 시간 및 습도를 선택하였으며 각 제어인자에 대하여 3수준을 고려하여 $L_9(3^4)$ 직교배열표를 작성하였고, 이에 근거하여 측정 실험을 수행하였다. 다구찌 기법을 사용하여 망대 SN비를 산출하고 델타 통계량을 계산하였다. 시간의 델타 통계량이 0.93으로, 시간이 전단력에 가장 큰 영향을 미치는 결과를 얻었다. 다음으로 온도, 압력, 습도 순으로 영향을 미쳤다. 또한 시간 80초, 온도 $200^{\circ}C$, 압력 90 $kgf/cm^2$, 습도 60 %RH의 조건에서 전단력이 최대가 됨을 보였다. 이에 대한 분산 분석을 수행한 결과 시간과 온도는 각각 p값 0.037, 0.098을 보여 신뢰수준 95%와 90%에서 유의함을 밝혔다.

하지 절단환자의 보행 능력 향상을 위한 에너지 저장형 의족의 유연 용골 설계를 위한 기초연구 (A Basic Study on the Design of the Flexible Keel in the Energy-Storage Prosthetic Foot for the Improvement of the Walking Performance of the Below Knee Amputees)

  • 장태성;이정주;윤용산;임정옥
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
    • /
    • 제19권5호
    • /
    • pp.519-530
    • /
    • 1998
  • 본 논문에서는 하지 전단 환자의 보행 성능을 개선하고, 활동성을 증대시긴 목적으로 에너지 저장형 의족의 유연 용골 선계를 위한 기초 연구를 수행하였다. 문헌에서 얻을 수 있는 2차원 시상면에서의 정성걸음새와 인체측정 데이터를 분석하여, 의족의 유연 용골 기초 구조 모델을 제시하였다. 기초 구조 모델은 단순한 빔과 선혈 회전 스프링 ·댐퍼로 구성되었다. 고강도 경량 소재를 의족의 유연 용골 기초 구조에 적용하기 위해 탄소섬유 강화 복합재료를 용골의 기초 구조 소재로 선정하였다. 빔의 형상 변화에 따른 복원변형에너지를 유한요소해석에 의해 계산해내고, 빔형상 변화가 설계변수가 될 수 있음을 제시하였다. 복원변형에너지를 많이 저장할 수 있는 유연 용골 구조의 설계를 위해, 직교배열표를 이용한 조지전 시뮬레이션 계획을 세우고, 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 계획에 따른 유한요소해석을 수행하고, 분산활석을 통해 효과적인 에너지 저장형 의족의 유연 용골 구조를 얻어냈다. 유연 용골 구조를 이용한 의족걸음새의 동적 시뮬레이션 모델을 완성하고, 한 보행 사이클 동안의 동적 해석을 수행하였다. 그리하여 의족 시스템 개발을 위한 효과적 설계 과정이 제시되었다.

  • PDF

직교 배열표를 이용한 심해저 채광로봇 미내로의 주행 특성 연구 (Study of Deepsea Mining Robot "MineRo" Using Table of Orthogonal Arrays)

  • 이창호;김형우;최종수;여태경;이민욱;오재원;홍섭
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.152-159
    • /
    • 2014
  • KRISO(Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering) designed and manufactured a pilot mining robot called "MineRo" in 2012. MineRo is composed of four track modules. In general, much time and money are needed for deep-sea tests. Therefore, a numerical analysis to predict the dynamic behaviors has to be performed before a deep-sea test. In the numerical analysis, the information about the mining robot and soil properties are the most important factors to analyze the driving performance and dynamic response of MineRo. A terra-mechanics model of extremely cohesive soft soil is implemented in the form of the relationships between the normal pressure and sinkage, and between the shear stress and shear displacement. It is possible to acquire information about MineRo from the CAD model in the design phase. The Wong model is applied to the terra-mechanics model. This model is necessary to acquire many soil coefficients for a numerical analysis. However, in soil testing, the amount of soil property data obtained is limited. Moreover, it is difficult to analyze all of the cases for the many soil coefficients. In this paper, the dynamic behaviors of MineRo are analyzed according to the driving velocity, steering ratio, and variable extremely cohesive soft soil properties using a table of orthogonal arrays. The dynamic responses of MineRo are the turning radius, sinkage, and slip ratio. The relationships between the dynamic responses and variable soil properties are derived for MineRo.

자동차용 안개등 커버의 사출성형 품질 향상을 위한 2 단계 설계 최적화 (Two-Stage Design Optimization of an Automotive Fog Blank Cover for Enhancing Its Injection Molding Quality)

  • 박창현;안희재;최동훈;표병기
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제34권8호
    • /
    • pp.1097-1103
    • /
    • 2010
  • 사출성형에서 사출압력은 제품의 특성을 결정하는 주요인자이므로 성형품의 품질 향상을 위해 사출압력은 최소화 되어야 한다. 또한 휨 변형과 웰드라인은 사출성형에서의 대표적인 불량요인으로 사출성형품의 품질 향상을 위해 방지되어야 한다. 본 논문에서는 사출성형품의 품질 향상을 위해 설계 절차를 2 단계로 나눈다. 첫 번째 설계에서는 공정조건을 제어하여 사출압력과 휨 변형을 최소화 하기 위해 직교배열표를 이용한 전산실험을 수행하고 이를 이용하여 근사모델을 생성한 후 최적설계를 수행한다. 두 번째 설계에서는 유동경로 개선을 통한 웰드라인의 발생을 방지하기 위해 해석모델의 두께를 변경하고 웰드라인 발생 유무를 평가한다. 이러한 설계절차를 통해 사출압력과 휨 변형을 최소화하면서 웰드라인을 방지하여 본 논문에서 제안한 설계방법의 유효성을 보이고자 한다.

상사 모델과 전산 수치 해석을 이용한 diffuser/nozzle pump 의 정상 상태에 대한 연구 (Analysis of the micro diffuser/nozzle pump performance of steady states using similitude model and simulations)

  • 박성훈;고상근
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
    • /
    • pp.2763-2768
    • /
    • 2007
  • Recently, as the semiconductor production technology develops, there has been growing interest in the cooling system using micro fluid pump. Among the various types of micro fluid pump, the valve-less diffuser/nozzle has been extensively studied in recent years. However, the flat-walled diffuser/nozzle flow has not been clearly looked into due to its non-linear characteristics. In this paper, the flow characteristics of the flat-walled diffuser/nozzle have been analyzed using similitude model and simulations. Similitude models are designed so that the flow pattern is same as that of 1/10 scale flow by using high viscous fluid as working fluid. The results are compared to the simulations. It is shown that the flow characteristics of 2D simulation are different from 3D simulations at high Re region, and the measured pump efficiency is highly dependent on the pressure difference as well as the channel geometry. From these results, the desirable conditions for the efficient pump is discussed.

  • PDF

공리적 설계에 의한 안전기준을 만족하는 자동차용 시트 설계 (Design of Automobile Seat for Regulations using Axiomatic Design)

  • 강병수;정자영;신문균;박경진
    • 한국자동차공학회논문집
    • /
    • 제13권3호
    • /
    • pp.24-34
    • /
    • 2005
  • The automobile seat must satisfy various safety regulations for the passenger's safety. In many design practices, each component is independently designed by concentrating on a single related regulation. However, since multiple regulations can be involved in a seat component, there may be design confliction among the various safety regulations. Therefore, a new design methodology is required to effectively design an automobile seat. The axiomatic approach is employed for considering multiple regulations. The Independence Axiom is used to define the overall flow of the seat design. Functional requirements (FRs) are defined by safety regulations and components of the seat are classified into groups which yield design Parameters (DPs). The classification is carried out to have independence in the FR-DP relationship. Components in a DP group are determined by using orthogonal away of the design of experiments (DOE). Numerical analyses are utilized to evaluate the safety levels by using a commercial software system for nonlinear transient finite element analysis.

실험계획법을 이용한 대형트럭 조종성 향상을 위한 설계인자 최적조합에 관한 연구 (A Study on Optimal Combination of Design Parameters for Improving Handling Performance of a Large Truck Using Design of Experiments)

  • 문일동;이동환;오재윤
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제28권6호
    • /
    • pp.799-806
    • /
    • 2004
  • This paper presents a scheme for finding an optimal combination of design parameters affecting on the handling performance of a large truck using design of experiments. The average of the sum of peak-to-peak roll angles at the first and second part of the double lane is used as an objective function for design of experiments. Six design parameters are selected from all possible parameters affecting on the handling performance. The table of orthogonal arrays is made by 27 times simulations. A computational model of a large truck is developed by MSC/NASTRAN and MSC/ADAMS, and verified the reliability of it with the results of vehicle tests performed in a double lane change course. It is used for the simulations. Analyses of variance and factor effect of the table of orthogonal arrays are performed. This paper proposes an optimal combination of those six design parameters for improving the handling performance of the large truck.

후방추돌시 목상해를 고려한 승객거동해석 및 좌석설계 (Occupant Analysis and Seat Design to Reduce the Neck Injury for Rear End Impact)

  • 신문균;박기종;박경진
    • 한국자동차공학회논문집
    • /
    • 제7권9호
    • /
    • pp.182-194
    • /
    • 1999
  • Occupant injury in rear end impact is rapidly becoming one of the most aggravating traffic safety problems with high human suffering and societal costs. Although rear end impact occurs at relatively low speed , it may cause permanent disability due to neck injuries resulting from an abrupt moment, shear force , and tension/compression force at the occipital condyles. The analysis is performed for a combined occupant-eat model response, using the SAFE(Safety Analysis for occupant crash Environment) computer program. The computational results are verified by those from sled tests. A parameter study is conducted for many physical and mechanical properties. Seat design has been performed based on the design of experiment process with respect to five parameters; seat-back upholstery stiffness, torsional stiffness of the seat-back. An orthogonal array is selected from the parameter study. A good design has been found from the analysis results based on the orthogonal array. The results show that reductions of stiffness in seat-back upholstery and joint are the most effective for preventing neck injuries.

  • PDF