Structural optimization of an automotive door using the kriging interpolation method

Lee, K.-H.; Kang, Dong-Heon

doi:10.1243/09544070jauto403

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“…(21), and CV stress is the CV of maximum stress, respectively. In this research, CP 1 and CP 2 should be less than 3% and 30MPa, respectively, and the corresponding values were derived experientially [16,[18][19][20].…”

Section: Step 3: Building and Validation Of Kriging Modelsmentioning

confidence: 98%

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Structural optimization for a jaw using iterative Kriging metamodels

Bang

Han

et al. 2008

J Mech Sci Technol

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Rail clamps are mechanical components installed to fix the container crane to its lower members against wind blast or slip. Rail clamps should be designed to survive harsh wind loading conditions. In this study, a jaw structure, which is a part of a wedge-typed rail clamp, is optimized with respect to its strength under a severe wind loading condition. According to the classification of structural optimization, the structural optimization of a jaw is included in the category of shape optimization. Conventional structural optimization methods have difficulties in defining complex shape design variables and preventing mesh distortions. To overcome the difficulties, a metamodel using the Kriging interpolation method is introduced to replace the true response by an approximate one. This research presents the shape optimization of a jaw using iterative Kriging interpolation models and a simulated annealing algorithm. The new Kriging models are iteratively constructed by refining the former Kriging models. This process is continued until the convergence criteria are satisfied. The optimum results obtained by the suggested method are compared with those obtained by the DOE (design of experiments) and VT (variation technology) methods built in ANSYS WORKBENCH.

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Section: Step 3: Building and Validation Of Kriging Modelsmentioning

confidence: 98%

“…(20) is utilized [14,17]. ( 1 (20) where _ t y is the i-th estimator of the Kriging model constructed without the i-th observation.…”

Section: Step 3: Building and Validation Of Kriging Modelsmentioning

confidence: 99%

Structural optimization for a jaw using iterative Kriging metamodels

Bang

Han

et al. 2008

J Mech Sci Technol

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“…Segundo OSTERMEYER e MULLER (2008) [16], pastilhas e lonas de freios devem apresentar baixo desgaste do material de atrito, manter o atrito estável à medida que há variação de temperatura, liberação mínima de resíduos e minimização da geração de ruído e vibrações. Além disso, BLAU (2001) [2] salienta que os materiais de fricção devem ser resistentes à corrosão e LEE e KANG (2007) [9] ressaltam sobre a importância de componentes veiculares recentemente desenvolvidos buscarem minimização do peso. De acordo com Eriksson e Jacobsom (2000), os materiais de fricção para utilização em freios normalmente são classificados em duas classes, semi-metálicos ou orgânicos.…”

Section: Introductionunclassified

Aplicação de Técnicas de Planejamento de Experimentos para Otimização do Comportamento Tribológico e Térmico de Materiais de Atrito Durante o Processo de Frenagem

et al. 2018

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RESUMOSistemas de freio têm a finalidade de reduzir ou manter a velocidade de um veículo, levá-lo à imobilidade ou mantê-lo imóvel. O princípio básico dos sistemas de freios por atrito é a conversão da energia cinética do veículo em energia térmica. Neste estudo, buscou-se analisar os parâmetros de operação de um sistema de freio a disco para motocicletas utilizando-se um banco de ensaios baseado no procedimento Krauss, descrita pela norma ABNT NBR 6143/1995. Optou-se por conduzir um Experimento fatorial completo 2³, em que os três fatores de controle considerados (tipo de disco de freio, tipo de pastilha e o valor da pressão de acionamento da manete de freio) foram alterados deliberadamente em dois níveis cada. Analisou-se as propriedades dos materiais envolvidos novos e após um determinado tempo de uso, denominado materiais assentados. Para avaliar o desempenho do sistema de freio durante o processo de frenagem, analisaram-se duas variáveis de resposta simultaneamente: coeficiente de atrito e temperatura final. A partir dos experimentos, o desempenho tribológico mais satisfatório ocorreu para os materiais constituintes do par de atrito, disco e pastilhas, assentados, e um menor valor de pressão de acionamento da manete de freio. Já para a temperatura, o melhor resultado ocorreu para os materiais do par de atrito novo e um menor valor de pressão. Com o intuito de encontrar a melhor combinação dos níveis de cada fator que otimize o desempenho global destas duas variáveis resposta, foi proposta uma técnica de otimização de múltiplas respostas. Como resultado, obteve-se os níveis assentados do par de atrito e o menor valor de pressão como os capazes de otimizar as duas variáveis resposta simultaneamente. Por fim, o banco de ensaios foi adaptado com um motor de maior potência, o que possibilitou evidenciar e esclarecer mais sobre o efeito brake fade. Palavras-chave: Material de atrito, Frenagem, Sistemas de Freio, efeito fade ABSTRACTBrake systems are employed to reduce or maintain the speed of a vehicle, take it to stillness or keep it motionless. The basic principle of friction brake systems is the conversion of the kinetic energy of the vehicle into thermal energy. This study aimed to analyze the operating parameters of a disc brake system for motorcycles using a test bench based on the Krauss procedure described by ABNT NBR 6143/1995. It was decided to conduct a complete 2³ factorial experiment, in which the three control factors considered (type of brake disc, type of pad and the value of brake lever drive pressure) were deliberately altered in two levels each. The properties of the new materials were analyzed and after a certain time of use, called seated materials. To evaluate the performance of the brake system during the braking process, two response variables were analyzed simultaneously: friction coefficient and final temperature. From the experiments, the

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“…Segundo OSTERMEYER e MULLER (2008) [21], pastilhas e lonas de freios devem apresentar baixo desgaste do material de atrito, manter o atrito estável à medida que há variação de temperatura, liberação mínima de resíduos e minimização da geração de ruído e vibrações. Além disso, BLAU (2001) [2] salienta que os materiais de fricção devem ser resistentes à corrosão e Lee e Kang (2007) [11] ressaltam sobre a importância de componentes veiculares recentemente desenvolvidos buscarem minimização do peso. De acordo com ERIKSON, BERGMAN e JACOBSOM (2002) [7], os materiais de fricção para utilização em freios normalmente são classificados em duas classes, semi-metálicos ou orgânicos.…”

Section: Introductionunclassified

Avaliação do Desempenho Tribológico e Térmico de Materiais de Atrito Durante o Processo de Frenagem

et al. 2017

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RESUMONeste artigo, buscou-se verificar os parâmetros de operação de um sistema de freio a disco para motocicletas utilizando-se uma bancada de ensaios baseada no procedimento Krauss, descrita pela norma ABNT NBR 6143/1995 [1]. Optou-se por conduzir um Experimento Fatorial 2³, em que os três fatores de controle considerados (tipo de disco de freio, tipo de pastilha e o valor da pressão de acionamento da manete de freio) foram alterados deliberadamente em dois níveis cada. Buscou-se analisar as propriedades dos materiais envolvidos novos e após um determinado tempo de uso, denominado materiais assentados. Para avaliar o desempenho do sistema de freios durante o processo de frenagem, analisaram-se quatro variáveis de resposta simultaneamente: temperatura final, coeficiente de atrito, desaceleração e momento da força de frenagem. Foram utilizadas técnicas de Planejamento de Experimentos Fatoriais para analisar os dados coletados. Como resultado, o desempenho tribológico mais satisfatório aconteceu para os materiais constituintes do par de atrito, disco e pastilhas, assentados, e um maior valor de pressão de acionamento da manete de freio. Já para a temperatura, o melhor resultados ocorreu para os materiais do par de atrito novo e um menor valor de pressão. Por fim, foi proposta uma técnica de otimização com o intuito de encontrar a melhor combinação dos níveis de cada fator que otimize o desempenho global das múltiplas variáveis resposta. Palavras-chave: Material de atrito, Frenagem, Sistemas de Freio ABSTRACTIn this paper, we sought to verify the operating parameters of a disc brake system for motorcycles using a bench testing based on Krauss procedure described by the ABNT NBR 6143/1995 [1]. It was decided to conduct an experiment Factorial 2³, in which the three control factors considered (type of brake disc, type of chip and the value of the brake lever on working pressure) have changed on two levels each. It sought to analyze the properties of new materials involved, and after a certain time of use, called settlers materials. To evaluate the performance of the brake system during the braking process, we analyzed four response variables simultaneously: final temperature, coefficient of friction, deceleration time and braking force. Factorial Design of Experiments techniques were used to analyze the collected data. As a result, the most satisfactory tribological performance happened to the pair of materials constituting the friction disk and pads, setting, and an increased brake lever of the actuation pressure value. As for the temperature, best results occurred for the friction pair new materials with lower pressure. Finally, it proposed an optimization technique in order to find the best combination of the levels of each factor to optimize the overall performance of multivariable response

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Structural optimization of an automotive door using the kriging interpolation method

Cited by 45 publications

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Structural optimization for a jaw using iterative Kriging metamodels

Structural optimization for a jaw using iterative Kriging metamodels

Aplicação de Técnicas de Planejamento de Experimentos para Otimização do Comportamento Tribológico e Térmico de Materiais de Atrito Durante o Processo de Frenagem

Avaliação do Desempenho Tribológico e Térmico de Materiais de Atrito Durante o Processo de Frenagem

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