고유진동수를 고려한 박판 구조물의 보강재 최적설계

서지정보

· 발행기관 : 한국전산구조공학회
· 수록지 정보 : 한국전산구조공학회 논문집 / 19권 / 2호
· 저자명 : 임오강, 정승환, 최은호, 김대우

초록

박판 구조물은 자동차를 비롯하여 항공기, 인공위성, 선박 등의 운송 수단과 건축물의 돔과 같이 효율적으로 활용되어지고 있으며 동시에 경량화를 필요로 하는 경우 널리 사용되는 구조물이다. 엔진, 변속기 등의 회전체의 부품을 보호하는 박판 구조물인 자동차 후드에서의 새로운 보강재 형상을 제시하였다. 자동차 후드는 엔진 룸에 장착되어 있는 회전체의 진동 영향을 민감하게 받아 공진현상이 발생할 우려가 있다. 따라서 설계하중을 지지할 강성을 가지며 동적 특성이 고려되어야 한다. 즉, 강성을 유지하면서 공진에 의한 진동도 고려해야 한다. 이는 곧 승차감과 직결된 중요한 문제이다. 그러므로 최적의 강성증대 설계결과를 얻기 위해서는 정적 동적 강성평가와 함께 고유진동수를 고려한 보강재의 최적설계가 도입되어야 한다. 본 연구에서는 고유진동수를 고려한 대표적인 박판 구조물인 자동차 후드의 보강재 위상을 구하고, 도출된 위상에서 보강재의 형상 최적 설계 후 제시된 보강재 단면의 최적 치수를 다구찌 방법을 이용한 직교 배열표상에서의 각 설계변수의 수준과 최적의 설계변수의 조건으로 구하였다.

영어초록

Thin-walled structures are efficiently utilized an automobiles, aircraft, satellite and ship as well as needed light weight simultaneously. This paper presents new shape of automobile hood reinforcement that rotating parts as engine, transmission are protected by thin-walled structures. The automobile hood is concerned about the resonance occurs due to the frequency of the rotating parts. The hood must be designed by supporting the stiffness of design loads and considering the natural frequencies. Hence, it is sustained the stiffness and considered the vibration by resonance. It is deep related to ride. Therefore, the topology, shape and size optimization methods are used to design the automobile hood. Topology technique is applied to determine the layout of a structural component optimum size with maximized natural frequency by volume reduction. In this research, The optimal structure layout of an inner reinforcement of an automobile hood for the natural frequency of a designated mode is obtained by using topology optimization method. The optimum size and the optimum shape are determined by PLBA(Pshenichny-Lim-Belegundu-Arora) algorithm.

참고자료

· 없음