• 제목/요약/키워드: CCD (Central Composite Design)

검색결과 164건 처리시간 0.024초

수직하중을 고려한 자전거 프레임의 다중목적 최적설계 (Approximate Multi-Objective Optimization of Bike Frame Considering Normal Load)

  • 채윤식;이종수
    • 한국생산제조학회지
    • /
    • 제24권2호
    • /
    • pp.211-216
    • /
    • 2015
  • Recently, because of the growth in the leisure industry and interest in health, the demand for bicycles has increased. In this research, considering the vertical load on a bike frame under static state conditions, the deflection and mass of the bike frame were minimized by satisfying the service condition and performing optimization. The thickness of the bicycle-frame tube was set to a design variable, and its sensitivity was confirmed by an analysis of means (ANOM). To optimize the solution, a response-surface-method (RSM) model was constructed using D-Optimal and central composite design(CCD). The optimization was performed using a non-dominant sorting genetic algorithm (NSGA-II), and the optimal solution was verified by finite-element analysis.

강도조건을 고려한 강구조물 보강재의 다목적 근사최적설계 (Approximate Multi-Objective Optimization of Stiffener of Steel Structure Considering Strength Design Conditions)

  • 전은기;이종수
    • 한국생산제조학회지
    • /
    • 제24권2호
    • /
    • pp.192-197
    • /
    • 2015
  • In many fields, the importance of reducing weight is increasing. A product should be designed such that it is profitable, by lowering costs and exhibiting better performance than other similar products. In this study, the mass and deflection of steel structures have to be reduced as objective functions under constraint conditions. To reduce computational analysis time, central composite design(CCD) and D-Optimal are used in design of experiments(DOE). The accuracy of approximate models is evaluated using the $R^2$ value. In this study, the objective functions are multiple, so the non-dominant sorting genetic algorithm(NSGA-II), which is highly efficient, is used for such a problem. In order to verify the validity of Pareto solutions, CAE results and Pareto solutions are compared.

대두 단백질 및 배아를 이용한 Bifidobacterium lactis BL740의 균체성장 및 이소플라본 비배당체 생산를 위한 통계적 배지 최적화 (Statistical optimization of culture media contained soy proteins and hypocotyl for the growth of Bifidobacterium lactis BL 740 and production of soy isoflavone aglycones)

  • 이충영;이윤복;이근하;박명수;황석연;홍승복;유영춘;유병연;김정호
    • Journal of Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제53권3호
    • /
    • pp.126-131
    • /
    • 2010
  • 대두가공공정 중 발생하는 부산물인 대두배아 및 대두 단백질을 이용하여 Bifidobacterium lactis BL740의 생균수 및 대두 이소플라본 비배당체 생산 최대화를 위한 배지최적화를 수행하였고 이를 위하여 통계적 방법인 fractional factorial design (FFD) 및 central composite design(CCD)를 이용, 대두 유래 성분들이 포함된 배지 (S-medium)의 최적 조성물을 확언하였다. FFD의 경우 glucose, cellobiose, fructooligosaccharidde, soy peptone, soy protein, 대두배아를 이용 총 6가지 요소를 2수준에서 적용하였으며 이 중 soy protein, soy peptone 그리고 대두 배아가 B. lactis BL740의 균성장 혹은 대두 이소플라본 비배당체 전환에 중요 인자로 확인이 되었다. FFD에서 확인된 3가지 인자를 CCD에 적용하였으며 이를 통해 균성장의 경우 최적의 배지조성함량이 soy peptone 29.55 g/L, soy protein 12.73 g/L, 대두 배아 130.67 g/L로 확인되었으며 비배당체 전환의 경우 soy peptone 1.25 g/L, soy protein 2.06 g/L, 대두 배아 60.02 g/L로 최적화 되었다.

비이온성 혼합계면활성제를 이용한 O/W 유화액의 제조 : CCD-RSM을 이용한 최적화 (Emulsification of O/W Emulsion Using Non-ionic Mixed Surfactant: Optimization Using CCD-RSM)

  • 이승범;리광종;줘청량;홍인권
    • 공업화학
    • /
    • 제30권5호
    • /
    • pp.606-614
    • /
    • 2019
  • 본 연구에서는 palm oil과 서로 다른 HLB (hydrophile-lipophilie balance) value를 갖는 Tween-Span계 비이온성 계면활성제를 혼합하여 O/W (oil in water) 유화액을 제조하고, 유화액의 유화안정성을 향상시키기 위한 최적 유화조건을 결정하였다. 이를 위해 CCD-RSM (central composite design model-response surface methodology)을 이용하여 각 계량인자의 주효과 및 교호효과를 해석하였으며, 두 가지 반응치를 동시에 만족하는 최적조건을 결정하였다. CCD-RSM의 계량인자로는 유화시간, 유화속도, HLB value, 계면활성제의 첨가량 등을 설정하고, 반응치로는 O/W 유화액의 점도와 평균액적크기를 설정하였다. CCD-RSM 최적화 분석결과 반응치인 O/W 유화액이 점도와 평균액적크기의 목표치를 동시에 부합하는 최적조건은 유화시간(12.7 min), 유화속도(5,551 rpm), HLB value (8.0), 계면활성제의 첨가량(5.7 wt.%)으로 산출되었으며, 이 조건에서의 CCD-RSM 예측결과는 점도(1,551 cP)와 평균액적크기(432 nm)이었다. 이 조건의 실제 실험 결과 오차율은 2.5% 이하로 나타나 O/W 유화액 제조과정에 CCD-RSM 최적화 분석을 적용할 경우 비교적 높은 유의수준의 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.

CCD-RSM을 이용한 시벅턴 오일의 탈색공정 최적화 및 자외선 흡수능력 평가 (Optimization for Decolorization and UV-Absorbility of Refined Sea Buckthorn Oil Using CCD-RSM)

  • 홍세흠;정윈페이;이승범
    • 공업화학
    • /
    • 제32권1호
    • /
    • pp.61-67
    • /
    • 2021
  • 본 연구에서는 천연 오일인 시벅턴 오일의 천연 자외선 흡수제로의 사용 가능성을 알아보기 위하여 시벅턴 원유에 대한 흡착 탈색공정을 수행하고, 이를 CCD-RSM (central composite design model-response surface methodology)을 이용하여 최적화하였다. CCD-RSM의 반응치로는 탈색과정의 탈색효과, 탈색 후 정제유의 산가 및 290 nm에서의 자외선흡광도로 설정하였으며, 독립변수로는 탈색제의 첨가량, 탈색온도, 탈색시간으로 설정하였다. CCD-RSM에 의한 통계학적 최적화 결과와 수학적 최적화 결과를 비교한 결과 3가지 반응치를 동시에 만족하는 최적조건으로 탈색제의 첨가량(4.32 wt.%), 탈색온도(134.9 ℃) 및 탈색시간(19.8 min)으로 나타났다. 이 최적 조건하에서 예측된 반응치 중 탈색과정의 탈색효과는 94.78%, 탈색 후 정제유의 산가는 2.08 mg/g KOH, 그리고 290 nm에서의 자외선 흡광도는 2.91로 나타났으며, 오차율은 2% 이하로 낮게 나타났다. 따라서 CCD-RSM을 시벅턴 원유의 흡착 탈색공정에 적용할 경우 매우 높은 수준의 만족하는 결과를 얻을 수 있음을 확인하였으며 천연 식물성 오일인 시벅턴 오일을 천연 자외선 흡수제로서 사용 가능함을 확인하였다.

미세 형상을 갖는 DVD-RAM 기판의 성형에 관한 연구 (Fabrication of the Micro-structured DVD-RAM Substrates)

  • 문수동
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소성가공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.167-170
    • /
    • 2000
  • Recently the sub-micron structured substrates of 0.74 ${mu}ell$ track pitch and 800 $\AA$groove depth are required for DVD-RAM and the track pitch is expected to be narrower as the need for the information storage density is getting higher. For the accurate replication of the land-groove structure in the stamper to the plastic substrates it is important to control the injection -compression molding process such that the integrity of the replication for the land-groove structure is maximized. in the present study polycarbonate substrates were fabricated by injection comression molding and the land-groove structure regarded as one of mold temperature and the compression pressure on the integrity of the replication were examined experimentally. An efficient design methodology using the response surface method (RSM) the central composite design(CCD) technique and the analysis-of-variance (ANOVA) was developed to obtain the optimum processing conditions which maximize the integrity of the replication with a limited number of experiments.

  • PDF

Statistical Optimization of the Medium Components for the Production of Protopectinases by Bacillus subtilis

  • Shahbazian, Nafise;Ashtiani, Farzin Zokaee;Bonakdarpour, Babak
    • Food Science and Biotechnology
    • /
    • 제18권2호
    • /
    • pp.442-448
    • /
    • 2009
  • In this study Bacillus subtilis PTCC 1023 was used for the production of protopectinase using soybean based media. The use of isolated soybean protein (ISP) and soybean flour resulted in similar protopectinase production and growth rates. The effect of medium composition on protopectinase production was studied using central composite design (CCD) methodology. The change in the concentration of ISP (1-7%), glucose (0-10%), and phosphate (0.1-0.3 M) was found to affect the protopectinase activity (response variable) after 24 hr of cultivation. In the range studied, ISP and glucose had a negative effect on the response variable, whereas phosphate had a positive effect. A statistically significant interaction was identified between phosphate and ISP, suggesting that correct optimization of medium formulation in this case can only be obtained using factorial design of experiments. Protopectinase activity exceeding 215 U/mL was obtained in a medium containing 4% ISP, 0.3M phosphate, and no added sugar.

동물성 유지를 원료로 한 바이오 디젤 제조 장치 개발 및 바이오 디젤의 반응조건 고찰 (Development of Biodiesel Production Equipment from Animal Fats and Consideration for Reaction Condition of Animal Biodiesel)

  • 김용훈;조영학
    • 한국생산제조학회지
    • /
    • 제22권1호
    • /
    • pp.119-124
    • /
    • 2013
  • In this paper, we analysed fatty acid methyl ester contents in the biodiesel which is produced from the newly developed biodiesel production equipment. The lard oil was used as the raw material through various experimental conditions. Thirty one experiments were conducted, which were based on the experimental conditions that designed by central composite design method. The effects of four independent variables, including reaction temperature, reaction time, oil to methanol molar ratio, and catalytic amount, were investigated at five levels using central composite design (CCD). Fatty acid methyl ester content was chosen dependent variable. Although the results of analysis of the surface with an irregular surface geometry showed that the biodiesel was partially impure after the reaction due to the natural characteristics of the lard oil as the raw material, we could confirm the relationship between them from the facts that the production amount of fatty acid methyl ester changes according to reaction temperature, reaction time, oil to methanol molar ratio, and catalytic amount.

Tween-Span계 혼합계면활성제를 이용한 Coconut Oil 원료 O/W 유화액의 제조 : CCD-RSM을 이용한 최적화 (Preparation of Coconut Oil in Water Emulsions Using Tween-Span Type Mixed Surfactant : Optimization of CCD-RSM)

  • 유봉호;주카이양;줘청량;이승범
    • 공업화학
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.19-24
    • /
    • 2020
  • 본 연구에서는 coconut oil과 Tween-Span계 혼합계면활성제를 사용하여 O/W 유화액을 제조하고 유화안정성을 향상시키기 위한 유화조건을 최적화하였다. 이를 위해 최적화과정은 CCD-RSM (central composite design model-response surface methodology)를 이용하였다. 계량인자로는 HLB (hydrophile-lipophilie balance) value, 혼합계면활성제 첨가량, 유화속도 등을 설정하였으며, 반응치로는 평균액적크기(MDS), 유화액의 유화안정도지수(ESI), 열적 불안정도지수(TII)를 설정하였다. CCD-RSM 분석결과 3가지 반응치를 동시에 만족하는 최적조건으로 HLB value (9.1), 혼합계면활성제 첨가량(8.7 wt.%), 유화속도(6,200.8 rpm)로 산출되었으며, CCD-RSM 분석예상값은 MDS (151.0 nm), 유화액의 ESI (99.86%), TII (3.17%)로 나타났다. 이 조건에서의 실제실험 결과 오차율은 3.5% 이하로 나타나 본 연구에서의 O/W 유화액 제조과정에 CCD-RSM 최적화 분석을 적용할 경우 비교적 높은 유의수준의 결과를 얻을 수 있었다.

증기터빈 날개의 성능해석에 대한 연구 (A Study of Performance Analysis for a Steam Turbine Blade)

  • 정경남;김양익;성주헌;정인호
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
    • /
    • 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
    • /
    • pp.119-124
    • /
    • 2004
  • In this study, a rotor blade of a Curtis turbine is investigated. Bezier curve is generally used to define the profile of turbine blades. However, this curve gives a feature of global control, which is not proper to a supersonic impulse turbine blade. Thus, a blade design method is developed by using B-spline curve so that local control is possible to obtain an optimized blade section. To design a Curtis turbine blade section systematically, the blade section has been changed by varying three design parameters using central composite design method. Flow analyses have been carried out for the blade sections, and the effects of design parameters are evaluated.

  • PDF