최근 신차 개발에서 차체의 일부부터 단계적으로 경량화를 적용하는 것은 하나의 추세이다. 이러한 추세는 환경 규제가 더욱 강화됨에 따라 경량화가 필수적이기 때문이다. 즉, 차체, 섀시, 파워트레인 시스템의 부품 제조사들은 프로토 설계 단계부터 무게를 줄이기 위해 상당한 노력을 기울여 왔다. 본 연구는 승용차용 프로펠러 샤프트의 경량화를 위한 구조 해석 및 최적화를 수행하였다. 유한요소 해석과 시험을 통해 개발 중인 프로펠러 샤프트의 고유진동수와 내구성을 검토하였다. 이후 주어진 강재 재질로 제작된 튜브의 경량화에 초점을 맞추어 최적화를 수행하였다. 이 과정에서 메타모델 기반 최적화 기법인 크리깅 보간(kriging interpolation)을 적용하였으며, 프로펠러 샤프트 기준으로 5.3%, 튜브 기준으로 14.1%의 중량 감소를 달성하였다. ANSYS Workbench를 구조 해석에 사용하였고, 자체 개발 프로그램으로 크리깅 모델을 구축하였으며, 최적화에는 MATLAB을 사용하였다.

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