최적 설계

Chapter 1 구조 및 공정 최적설계 9
1.1 치수 최적설계 9
1.1.1 최적설계(Optimization Design)를 위한 정식화 9
1.1.2 구조최적설계(Structural Optimization Design) 개요 13
1.1.3 유한요소법(FEM, Finite Element Method) 16
1.1.4 구조 최적설계의 정식화 30
1.1.5 치수최적설계 41
1.2 위상최적화의 이해 43
1.2.1 위상최적화 이론 43
1.2.2 위상최적화를 이용한 개념 설계 절차 45
1.2.3 다중 하중조건 46
1.2.4 제조 조건 48
1.2.5 위상최적화 결과 분석 및 확인 49
1.2.6 위상최적화 해석 따라 하기 49
1.3 공정 최적설계 59
1.3.1 다구찌 실험계획 개념 60
1.3.2 계량치 파라미터 설계 65
1.3.3 다구찌 실험계획 실습 66
1.4 신뢰성 최적설계 75
1.4.1 와이블 분포(Weibull Distribution) 77
1.4.2 와이블 분석: 와이블 확률지 80
1.4.3 와이블 확률지의 사용법 81
1.4.4 와이블 확률지 실습 83
1.4.5 와이블 확률지 실습 Ⅱ 86

Chapter 2 유체 시스템 최적설계 91
2.1 Cavitation을 고려한 배관 형상 최적화 91
2.1.1 관 유동 해석 설정 92
2.1.2 입력 변수 설정 93
2.1.3 출력 변수 설정 94
2.1.4 Design of Experiments 설정 94
2.1.5 Response Surface 설정 97
2.1.6 Objectives와 Constraints 설정 99
2.1.7 Optimization 수행 100
2.1.8 최종 디자인 검토 102
2.2 최대 토출유량을 고려한 물펌프 블레이드 최적화 104
2.2.1 관 유동 해석 설정 105
2.2.2 입력 변수 설정 105
2.2.3 출력 변수 설정 106
2.2.4 Design of Experiments 설정 107
2.2.5 Response Surface 설정 109
2.2.6 Objectives와 Constraints 설정 111
2.2.7 Optimization 수행 112
2.2.8 최종 디자인 검토 113
2.3 치수 최적설계 114
2.3.1 관 유동 해석 설정 115
2.3.2 입력 변수 설정 116
2.3.3 출력 변수 설정 116
2.3.4 Design of Experiments 설정 117
2.3.5 Response Surface 설정 119
2.3.6 Objectives와 Constraints 설정 121
2.3.7 Optimization 수행 123
2.3.8 최종 디자인 검토 124
2.4 Shell & Tube 열교환기 baffle 형상 최적화 126
2.4.1 열교환기 유동 해석 설정 127
2.4.2 입력 변수 설정 127
2.4.3 출력 변수 설정 128
2.4.4 Design of Experiments 설정 128
2.4.5 Response Surface 설정 131
2.4.6 Objectives와 Constraints 설정 133
2.4.7 Optimization 수행 135
2.4.8 최종 디자인 검토 137
2.5 질량 유량을 고려한 노즐 형상 최적화 138
2.5.1 노즐 유동 해석 설정 139
2.5.2 입력 변수 설정 140
2.5.3 출력 변수 설정 140
2.5.4 Design of Experiments 설정 141
2.5.5 Response Surface 설정 143
2.5.6 Objectives와 Constraints 설정 145
2.5.7 Optimization 수행 146
2.5.8 최종 디자인 검토 148

Chapter 3 열 시스템 최적설계 149
3.1 난방, 환기 및 공기조화 시스템 149
3.2 펌프-파이프 네트워크 150
3.3 운송 수단 열 시스템 151
3.4 응축기 151
3.4.1 분류 151
3.4.2 초기 제원 및 제약 조건 152
3.4.3 상세 제원 및 개념 153
3.4.4 상세 설계 153
3.5 난방용 전기히터 160
3.5.1 초기 제원 160
3.5.2 상세 제원 전개 161
3.5.3 개념 전개 161
3.5.4 상세 설계 163
3.6 발전설비 일반사항 174
3.7 화력 발전 174
3.7.1 미분기 175
3.7.2 보일러 176
3.7.3 증기터빈 179
3.7.4 급수가열기 185
3.8 원자력발전 186
3.8.1 원자로 186
3.8.2 가압기 187
3.8.3 증기발생기 189
3.8.4 MSR 190
3.9 복합발전 191
3.9.1 일반사항 191
3.9.2 가스터빈 195
3.9.3 가스터빈 196
3.9.4 증기터빈 197
3.10 응력을 고려한 압력용기 형상 최적화 198
3.10.1 압력 용기 해석 설정 200
3.10.2 입력 변수 설정 200
3.10.3 출력 변수 설정 201
3.10.4 Design of Experiments 설정 202
3.10.5 Response Surface 설정 204
3.10.6 Objectives와 Constraints 설정 206
3.10.7 Optimization 수행 207
3.10.8 최종 디자인 검토 209

Chapter 4 화학반응 시스템 최적설계 211
4.1 원통형 메탄-공기 연소로 211
4.1.1 격자 생성 212
4.1.2 계산 조건 설정 218
4.1.3 출력 변수 설정 235
4.1.4 Design of Experiments 설정 236
4.1.5 Response Surface 설정 237
4.1.6 Optimization 239
4.1.7 Adiabatic Wall 조건에서의 Optimization 241
4.2 3차원 단순형상 연소로 246
4.2.1 격자생성 246
4.2.2 계산 조건 설정 및 결과 251
4.2.3 Optimization 254
4.3 Circulating Fluidized Bed(CFB) 연소로 256