Estimating of virtual material properties for hydraulic hoses using optimization methods

Abstract

유압 호스의 경로 설계는 유압 시스템을 구성하는 주변 부품들 간의 효율적인 동력 전달을 위해 매우 중요한 설계 요소이다. 그러나 유압 호스의 비선형적 재료특성과 동적 거동시의 경로의 변화 등의 이유로 유압 호스의 경로를 예측하기는 상당히 어렵다. 최근 설계자들은 호스 경로 시뮬레이션이 가능한 소프트웨어들을 이용하여 최적의 경로 예측이 가능해졌으나 각 소프트웨어의 내재된 알고리즘 차이에 따라 동일 물성치를 적용하여도 각 출력되는 경로는 실제 경로와 다르게 생성될 수도 있다. 본 논문의 목적은 호스 경로 시뮬레이션의 경로가 실제 경로와 가장 유사한 경로를 구현할 수 있도록 특정 값의 가상 물성치를 추정하는 데 있다. 이를 위하여 지그에 고정된 유압호스의 다양한 형상에 대한 2차원 스캐닝과 스캔한 호스 모델의 중심선을 추출하는 과정을 통해 유압 호스의 형상 및 경로에 대한 정보를 데이터베이스로 구축하였다. 데이터베이스의 경로는 해석적 소프트웨어 시뮬레이션에 의한 가상 경로와 최적화 방법으로 정합을 수행하여 실제 경로와 가장 유사한 경로를 구현하는 최적의 가상 물성치를 추정하게 된다. 이러한 역추적 기법의 최적화 방법으로 추정한 가상 물성치를 이용하여 설계자들이 호스의 경로를 보다 정확하게 예측할 수 있기를 기대한다.