목표 성능치 기반의 확률구속조건 평가 기법을 이용한 전자기 장치의 신뢰도 기반 최적설계

Abstract

본 논문에서는 전자기 관련 제품의 효율적인 신뢰도 기반 최적설계를 위해 확률구속조건을 평가하는 기법으로 해의 안정성과 효율성이 우수한 목표 성능치법을 제시 하였다. 목표 성능치법을 적용한 신뢰도 기반 최적설계의 효율성 검증을 위하여 스피커 모델과 초전도 자기에너지 저장장치 모델에 대한 최적설계를 수행하였고, 이를 기존 신뢰도 지수법을 적용한 최적설계 결과와 비교하였다. 또한 몬테카를로 수치모사기법을 이용하여 도출된 최적해의 신뢰도를 재 계산 후 비교함으로써 제안된 기법의 신뢰도 평가 결과의 정밀도를 검증하였다. This paper introduces an effective methodology for reliability-based design optimization of electromagnetic products, where a performance measure approach is adopted to accurately assess probabilistic constrains. Two design problems consisting of a loudspeaker and a superconducting magnetic energy storage system are considered. The efficiency of the proposed method in evaluating the failure probability of performances during the optimization process are compared with the existing method based on the reliability index approach. Moreover, in term of the accuracy of probability failure values, optimized design results are examined with reference values obtained from the Monte Carlo simulation.