설계및생산공학 기계공학 레포트 다구치 기법을 이용한 멀티 자이로콥터 강건 설계

목차

1. P-diagram & photo of design model
2. Dynamic S/N ratio and beta for each design
3. Parameter effect Analysis by ANOM
4. Ideal functions with initial and optimal designs
5. Probability density functions with initial and optimal designs
6. Engineering interpretation of optimal design & Interaction plots
7. Distinct features
8. 후기

참고문헌

본문내용

1. P-diagram & photo of design model
그림 1은 Multi-Bladed gyrocopter의 강건 설계를 위한 P-diagram이다. Input signal은 낙하 높이(m)이고, Measured response는 체공 시간(t)이다.

Input signal은 2.5m, 4m, 5.5m으로 잡았다. Control factor로는 블레이드 개수, 블레이드 각도, 블레이드 재료, 블레이드 길이를 선정하였고, Noise factor로는 떨어뜨리는 초기 각도를 선정하였다. Noise factor 위와 같이 정한 이유는 다음과 같다. Gyrocopter의 양력 발생이 안정적이기 위해서 항상 정자세를 유지할 필요가 있고 따라서 Gyrocopter를 낙하시키기 전에 균형을 잘 잡아주는 것이 중요하다. 하지만 각각의 낙하 시행 마다 초기의 기울임 정도를 세밀하게 조절하기 힘들기 때문에 원하는 대로 떨어뜨리는 각도를 통제하기 힘들다고 본 것이다. 이번 연구에서는 각각의 Control factor 마다 3개의 Level을 잡았다. 아래 표 1 을 참고하자.

<중 략>

1. 블레이드 수에 따른 무게의 차이가 상당하기 때문에 각각의 제어인자 사이의 독립성을 무너뜨리는 주요 원인이 될 수 있다고 판단하였다. 따라서 블레이드 수의 변화에 따라 동일한 무게의 충전재를 빨대에 삽입하는 방식으로 이러한 문제를 예방하였다.

2. 일반적인 Paper-Gyrocopter은 그림 11에서 보이는 바와 같이 모든 파트의 재질이 종이로 이루어져있다. 하지만 이 경우, Gyrocopter의 중심을 잡아줘야 하는 중심축마저 공기의 저항을 받음에 따라 휘어져버릴 수 있다는 문제가 있었다. 실험에 사용한 signal factor가 5.5m나 될 정도로 높았기 때문에 공중에서 낙하중인 gyrocopter를 세밀히 관찰하는 데는 한계가 있고, 이러한 문제가 발생하였을 때에 실험 실패를 견지하지 못한 채 결과에 반영하게 되므로 큰 문제로 발전할 수 있다고 판단되었다.

참고 자료

Engineering Methods For Robust Product Design, Addison-Wesley.
Robust Design of Multi-Bladed Rotor 16-1 Design Project Notice
Quality Bible
www.grc.nasa.gov/www/k-/rocket/lifteq.html