반응표면분석법을 이용한 FRP Leaf Spring의 최적설계
Optimal Design of FRP Taper Spring Using Response Surface Analysis
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초록
본 논문은 겹판 스프링의 정적 스프링 상수를 가지고 복합재료 테이퍼 스프링을 최적설계하였다. 두께와 폭을 설계변수로 설정하였다. 회귀모형의 목적함수는 상용 해석 프로그램을 통해 얻었다. 회귀모형의 함수를 가지고 회귀계수를 계산한 후, DOT를 이용하여 최적해를 구하였다. 설계에 이용된 복합재료로는 E-glass/epoxy와 carbon/epoxy를 선정하였고 겹판 스프링과 비교 해석하였다. 그 결과 정적 스프링 상수는 최적화된 복합재료 스프링들과 겹판 스프링이 약 1%로 일치함을 보였다.
Abstract
The present paper is concerned with the optimum design of taper spring, in which the static spring rate of the fiber-reinforcement composite material spring is fitted to that of the steel leaf spring. The thickness and width of springs were selected as design variables. The object functions of the regression model were obtained through the analysis with a common analytic program. After regression coefficients were calculated to get functions of the regression model, optimal solutions were calculated with DOT. E-glass/epoxy and carbon/epoxy were used as fiber reinforcement materials in the design, which were compared and analyzed with the steel leaf spring. The result of the static spring rates show that optimized composite leaf springs agree with steel leaf spring in about 1%.
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