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A brake caliper is crucial for control in automotives. One of the main design factors is stiffness in terms of fatigue and robustness. The topology optimization technique is adopted to obtain a conceptual design for a brake caliper. However, topology optimization requires a high computational expense. RDVM topology optimization was proposed to overcome the restriction and demonstrate the efficiency in benchmarking problems. This study presents the effectiveness of RDVM topology optimization for a real structure (i.e., brake caliper). The objective function is defined as the minimization of compliance, which is the converse of stiffness, and volume constrained. The objective function values were compared among an original brake caliper, conventionally topology optimized, and RDVM topology optimized. The objective function value by topology optimization was approximately 30 % higher than the original one, which means the new design is 30 % stiffer. The computational expenses were also compared between conventional and RDVM topology optimization. Although the optimal layouts were almost the same, the RDVM topology optimization only cost 42 % of the conventional one.
#Topology Optimization(위상최적설계) #RDVM Topology Optimization(설계변수감소기법) #Brake Caliper(자동차용 캘리퍼)

목차

ABSTRACT
1. 서론
2. RDVM 위상최적설계
3. 수치해석
4. 결론
References

참고문헌 (8)

참고문헌 신청
Sergent, N., Tirovic, M. and Voveris, J., 2014, Design Optimization of an Opposed Piston Brake Caliper, Engineering Opitmization, Vol. 46, No. 11, pp. 1520~1537, doi: 10.1080/0305215X.2013.846337. Crossref Tirovic, M., Sergent, N., Campbell, J., Robersts, P. and Vignjevic, R., 2011, Structural Anlaysis of a Commercial Vehicle Disc Brake Caliper, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, Vol. 226, No. 5, pp. 613~622, 2011, doi: 10.1177/0954407011423447. Crossref Day, A. J., Tirovic, M. and Newcomb, T. P., 1991, Thermal Effects and Pressure Distributions in Brakes, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, Vol. 205, No. 3, pp. 199~205, doi: 10.1177/0954407011423447. Crossref Bendsøe, M. P., 1989, Optimal Shape Design as a Material Distribution Problem, Structural Optimization, Vol. 1, No. 4, pp. 193~202, doi: 10.1007/BF01650949. Crossref Kim, S. Y., Kim, I. Y. and Mechefske, C. K., 2012, A New Efficient Convergence Criterion for Reducing Computational Expense in Topology Optimization: Reducible Design Variable Method, International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 90, No. 6, pp. 752~783, doi: 10.1002/nme.3343. Crossref

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