전자석의 자기력 향상을 위한 기능경사구조의 위상최적설계

Abstract

기능경사구조는 거시구조물 안에서 공간에 따라 달라지는 미세구조물을 갖으며 무게대비 상대적으로 더 좋은 성능을 갖는다. 그러나 거시구조물과 미세구조물을 모두 고려하여 만족스러운 성능의 기능경사구조를 설계 및 제작하는 것은 어려운 문제이다. 본 연구에서는 동일한 부피에서 자기력의 향상을 목적으로 전자석의 기능경사구조를 설계하였다. 균질화 기법 기반의 위상최적설계법은 미세구조물과 거시구조물의 최적의 분포를 동시에 결정짓는다. 최적화 결과에 적용되는 역균질화는 제작 가능한 격자 구조를 만든다. 최적화된 전자석의 기능경사구조는 기존의 위상최적설계 결과 대비 낮은 부피에서 높은 자기력을 갖는다.