This research was motivated by our encounter with the situation where an optimization was done based on statistically non-significant models having poor fits. Such a situation took place in a research to optimize manufacturing conditions for improving storage stability of coffee-supplemented milk beverage by using response surface methodology, where two responses are $Y_1$=particle size and $Y_2$=zeta-potential, two factors are $F_1$=speed of primary homogenization (rpm) and $F_2$=concentration of emulsifier (%), and the optimization objective is to simultaneously minimize $Y_1$ and maximize $Y_2$. For response surface analysis, practically, the second-order polynomial model is almost solely used. But, there exists the cases in which the second-order model fails to provide a good fit, to which remedies are seldom known to researchers. Thus, as an alternative to a failed second-order model, we present the heterogeneous third-order model, which can be used when the experimental plan is a two-factor central composite design having -1, 0, and 1 as the coded levels of factors. And, for multi-response optimization, we suggest a modified desirability function technique. Using these two methods, we have obtained statistical models with improved fits and multi-response optimization results with the predictions better than those in the previous research. Our predicted optimum combination of conditions is ($F_1$, $F_2$)=(5,000, 0.295), which is different from the previous combination. This research is expected to help improve the quality of response surface analysis in experimental sciences including food science of animal resources.
대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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pp.366-371
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2002
Because of the environmental problems, automotive companies are trying to reduce the weight of car body. Therefore, TRIP(TRansformation Induced Plasticity) steels, which have high strength and ductility have been developed. Welding process is a complex process; therefore deciding the optimal welding conditions on the basis of experimental data is an effective method. However, trial-and-error method to decide the optimal conditions requires too many experiments. To overcome these problems, response surface methodology was used. Response surface methodology is a collection of mathematical and statistical techniques that are used in the modeling and analysis of problems in which a response of interest is influenced by several variables and the objective is to optimize this response. This method was applied to the resistance spot welding process of the TRIP steel to optimize the welding parameters.
Because of the environmental problems, automotive companies are trying to reduce the weight of car body. Therefore, TRIP(TRansformation Induced Plasticity) steels, which have high strength and ductility have been developed. Welding process is a complex process; therefore deciding the optimal welding conditions on the basis of experimental data is an effective method. However, trial-and-error method to decide the optimal conditions requires too many experiments. To overcome these problems, response surface methodology was used. Response surface methodology is a collection of mathematical and statistical techniques that are used in the modeling and analysis of problems in which a response of interest is influenced by several variables and the objective is to optimize this response. This method was applied to the resistance spot welding process of the TRIP steel to optimize the welding parameters.
In the design of experiments for response surface analysis, sometimes it is of interest to estimate the difference of responses at two points. If differences at points close together are involved, the design that reliably estimates the slope of response surface is important. This idea was conceptualized by slope rotatability by Hader & Park (1978) and Park (1987). Until now, second order polynomial models were only studied for slope ratatability. In this paper, we will propose the necessary and sufficient conditions for slope rotatability over all directions for the thired order polynomial models in two, three and four independent variables. Also practical slope rotatable designs over all directions for two independent variables are suggested.
the quality of a TV is closely connected with the high quality surface of Braun tube. To get high quality surface an improved grinding system is needed. It has three main parts : the housing part of supporting frame the outershaft part rotat-ed by motor and the innershaft part having eccentricity from the rotation axis of the outershaft. the housing part and the outershaft part are connected by outerbearings, The outershaft part and the innershaft part are connected by innerbearings. Although the outershaft part is rotated at high-speed the innershaft part is not rotated by offset coupling. The high quality grinding surface can be obtained by this mechanism of panel surface grinder, Because the innershaft is unbalanced by eccentricity from rotation axis of outershaft the unbalancing vibration is resulted In this rotor system with high-speed rota-tion the unbalancing vibration makes the opertion unstable. In this research the transfer function is obtained bythe frequency response analysis of finite element model. The simu-lation result is proved by comparing with the experimental result measured by signal analyzer Then the results are corre-lated. in order to improve the design an optimization method is used instead of two-planes balancing method The parts of the 3-dimensional panel surface grinder satisfy the each constraint, The result shows that the design of the panel surface grinder can be optimized.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
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제9권2호
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pp.143-149
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2016
In this study, a method for the multi-objective optimization of an impeller for a centrifugal compressor using fluid-structure interaction (FSI) and response surface method (RSM) was proposed. Numerical simulation was conducted using ANSYS CFX and Mechanical with various configurations of impeller geometry. Each design parameter was divided into 3 levels. A total of 15 design points were planned using Box-Behnken design, which is one of the design of experiment (DOE) techniques. Response surfaces based on the results of the DOE were used to find the optimal shape of the impeller. Two objective functions, isentropic efficiency and equivalent stress were selected. Each objective function is an important factor of aerodynamic performance and structural safety. The entire process of optimization was conducted using the ANSYS Design Xplorer (DX). The trade-off between the two objectives was analyzed in the light of Pareto-optimal solutions. Through the optimization, the structural safety and aerodynamic performance of the centrifugal compressor were increased.
The response displacement method is the most frequently used method for seismic design of buried structures. This method is pseudo-static method, and the evaluations of velocity response spectrum of seismic base and response displacement of surrounding soil are the most important steps. In this study, the evaluation of velocity response spectrum of seismic base according to the Korean seismic design guide and the simple method of calculating the response displacement were studied. It was found that velocity response spectrum of seismic base can be estimated by direct integrating the ground-surface acceleration response spectrum of soil type $S_{A}$, and the evaluation of the response displacement using double cosine method assuming two layers of soil profile shows the advantages in the seismic design.n.
Response surface method is employed in optimizing the acoustic performance of automotive engine-cooling axial fans. The effects of modifications in blade geometry on noise reduction are investigated. Taking the far-field noise level as the objective, a quadratic response surface is constructed utilizing D-Optimality condition as the candidate-points selection criteria. It is shown that the quadratic model exhibits an excellent fitting capability resulting in the blade design with low far-field noise level.
In this study, the method of designing the flexible wing model which will be used for wind tunnel testing of gust response alleviation system was presented. The design concept proposed herein was validated by performing the modal testing of the flexible wing model manufactured for demonstration purpose. In addition, the study on the gust response alleviation using flexible wing control surface was performed. For this purpose, optimal control with output feedback was adopted for designing the control surface controller, and the effects of gust response alleviation was validated by performing the numerical simulation for the representative flexible wing model. The methods proposed and validated in this study can be applied for wind tunnel testing of the flexible wing for gust response alleviation.
Transverse flux machine (TFM) has been proved to be very suitable for high-torque, low-speed, and direct-drive situation in industry. But the complex structures and costly permanent magnets (PMs) are two key limitations of its wide range of applications. This paper proposes a new claw pole TFM (ACPTFM) which features an assembled claw pole stator and using the lamination steels material to overcome the complex structures. By combining response surface methodology (RSM) with design of experiment, an optimum design method is put forward to improve the PM's contribution to the torque in order to save the PM's amount. The optimum design results demonstrate the validity of the proposed optimum design method and the optimized model. Eventually, the finite-element analysis (FEA) calculation method, which is used in the optimization process, is verified by the experiments in a prototype.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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