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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 한승호
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 동아대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
이 논문의 연구 히스토리 (6)
2018
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내륜 트랙 정밀 연삭장비는 자동차용 등속조인트의 주요 부품 중 하나인 볼베어링 내륜 트랙을 정밀 연삭하는 전용 공작기계이다. 최근 기계가공분야에서는 생산성과 품질 향상을 위한 고정밀화 및 경량화에 관한 요구가 증가함에 따라 상충되는 목표인 기계중량과 강성을 동시에 고려하는 치수 최적 설계가 요구된다. 또한, 실제 현업에서는 중량과 강성과의 중요 정도에 따라 최적해가 수시로 변할 수 있다. 그러므로 설계자의 의사결정을 위한 다양한 방안이 필요하다. 본 연구에서는 내륜 트랙 정밀 연삭장비 지지구조물의 리브의 두께를 조절하여 설계자의 선호에 따라 최적해를 직관적으로 비교, 파악하여 유연하게 선택 할 수 있도록 중량 감소, 정강성 증가 및 동강성 증가에 대한 최적해 집단을 도출하였다. 우선, 초기 강성을 해석적으로 구한 후 강성과 중량에 큰 영향을 주는 하부구조물의 내부 리브 17개의 두께를 변수로 선정하여 실험계획법을 통한 실험점을 도출하여 근사식을 생성하였다. 목적 함수를 중량최소화와 정강성 및 동강성 최대화로 설정하였지만, 오차를 줄이고 계산시간 단축을 위하여 정강성과 동강성을 하나의 거리함수 로 변환하여 목적 함수가 중량 최소화 및 최대화로 수정되었다. 최적해 도출 단계에서 지역해가 아닌 전역해를 찾을 수 있고, 하나의 해가 아닌 해 집단을 도출할 수 있는 방법인 진화 알고리즘이 적용되었다. 중량의 경우 최대 1.009배 감소하는 대안과 정강성과 동강성이 각 각 최대 2.087배 1.009배 증가하는 대안이 도출되었으며, 이 대안을 포함하여 제한조건을 모두 만족하며 중량 감소, 정강성 증가 및 동강성 증가에 대한 가중치에 따라 선택 할 수 있는 17개의 대안을 도출하였다. 하부구조물 리브 두께에 대한 중량감소와 증가를 목적으로 하는 다목적 치수최적설계를 진행하여 상황에 따라 설계자가 선택가능한 다양한 방안을 제시하였다.
목차
Ⅰ. 서론 1Ⅱ. 내륜 트랙 정밀 연삭장비의 모델링 및 강성해석 51. 모델링 및 물성치 52. 강성해석 92-1 모드해석 112-2 조화응답해석 13Ⅲ. 설계변수 선정 및 근사모델 생성 171. 설계변수 선정 172. 최적설계 정식화 193. 근사식 도출 233-1 실험계획법 243-2 반응표면법 293-3 근사식 생성 33Ⅳ. 하부구조물 내부의 리브 두께 최적해 도출 451. 단일 최적해 도출 461-1 주요인자 도출 461-2 최적해 도출 482. 집단 최적해 도출 512-1 Pareto set 512-2 진화 알고리즘 552-3 진화 알고리즘을 이용한 Pareto set 58Ⅴ. 결론 65참고문헌 67Abstract 71
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