4조 - 편집 역사

Mie202004: /* 결과 및 고찰 */

2020-12-14T14:46:20Z

‎결과 및 고찰

Mie202004: /* 결과 및 고찰 */

2020-12-14T14:45:24Z

‎결과 및 고찰

Mie202004: /* 완료 작품의 평가 */

2020-12-14T14:43:07Z

‎완료 작품의 평가

Mie202004: /* 완료 작품의 평가 */

2020-12-14T14:20:06Z

‎완료 작품의 평가

Mie202004: /* 완료 작품의 평가 */

2020-12-14T13:26:19Z

‎완료 작품의 평가

Mie202004: /* 제작 방식별 설계안 */

2020-12-12T13:51:27Z

‎제작 방식별 설계안

Mie202004: /* 제작 방식별 설계안 */

2020-12-12T13:49:04Z

‎제작 방식별 설계안

Mie202004: /* 제작 방식별 설계안 */

2020-12-12T13:48:38Z

‎제작 방식별 설계안

Mie202004: /* 포스터 */

2020-12-12T13:41:59Z

‎포스터

Mie202004: /* 포스터 */

2020-12-12T13:38:29Z

‎포스터

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 =====결과 및 고찰=====
   본 과제에서는 기존 방열판 초기 실험을 통해 시뮬레이션을 검증하여 해석에 대한 신뢰도를 확보하였고, 이를 바탕으로 제조 방식을 고려한 방열판의 최적 형상을 설계하였다. 이후 알루미늄 판재 방식, 다이캐스팅 방식을 고려하여 제작한 방열판으로 최종 방열 성능 검증 실험을 진행하고 이를 해석 결과와 비교하였다. 이는 다른 모델로 해석과 실험 결과를 비교하여 해석 결과를 검증하고 실험을 통하여 방열 성능 개선을 최종적으로 확인하여 프로젝트의 목적을 달성하기 위한 것이다.
   앞서 제시한 표를 통하여 알루미늄 판재 방식, 다이캐스팅 방식의 각각 25도, 75도에 대한 해석과 실험의 오차가 개발 목표치인 10% 이하인 것을 확인할 수 있다. 따라서 시뮬레이션의 신뢰도를 검증하고 이를 설계에 활용할 수 있었다. 하지만, 초기 모델의 오차 2.7%~3.5%에 비해 최종 모델에서 더 큰 오차를 보였으며 그 이유는 다음과 같이 추측할 수 있다.
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   위 그림의 왼쪽 그래프는 기존형상과 최종 형상인 알루미늄 판재, 다이캐스팅 방식 방열판의 평균온도와 최고 온도를 비교한 그래프이다. 시뮬레이션과 실험이 같은 경향을 나타내며, 평균 온도와 최고 온도 모두 기존 형상에 비하여 두 가지 최종안이 더 낮은 온도를 갖는 것을 확인할 수 있다.
   이는 두 가지 최종 설계안 평균 온도는 다이캐스팅 방식의 형상이 낮지만, 최고 온도는 알루미늄 판재 방식의 형상이 더 낮은 것을 확인할 수 있다. 알루미늄 판재 방식의 방열판 최고 온도는 81도이며 다이캐스팅 방식의 방열판은 81.8도로 나타난다. 이는 방열판에서 일어나는 전도와 대류 현상으로 설명할 수 있다. 우선, 알루미늄 판재 방식에서 최고 온도가 더 낮은 것은 AMP 접촉부에서 주변으로 전도가 잘 일어나기 때문이다. 방열판은 전도에 의해 전달된 열이 대류로 방출되는데, 알루미늄 판재 방식 방열판에는 통기구가 없어 전도 열전달 현상이 잘 일어날 것이다. 방열 성능의 지표로 선정한 평균 온도는 다이캐스팅 방열판이 79.09도, 알루미늄 판재 방열판이 79.73도로 다이캐스팅 방열판이 더 낮다. 전체 AVN 모듈에서 발열원은 AMP IC 뿐만이 아닌 PCB 기판 위의 Chip이 있으며 또한, 실버박스 내 유동은 Fan으로 인한 영향을 받기 때문에 결국 방열 성능은 전도와 대류의 복합적인 열전달 현상과 관련이 있다. 다이캐스팅 방열판은 핀의 통기구가 대류 열전달을 더욱 촉진시켜 알루미늄 판재 방식에 비해 평균 온도가 낮은 것으로 추측한다. 대류 열전달은 표면적에 의해 영향을 받으며, 기존 형상의 표면적은 18598.7 알루미늄 판재 방식, 다이캐스팅 방식은 각각 20914.2, 21724.2으로 약 12.4%, 16.8%씩 증가하였음을 확인할 수 있다.

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   앞서 제시한 표를 통하여 알루미늄 판재 방식, 다이캐스팅 방식의 각각 25도, 75도에 대한 해석과 실험의 오차가 개발 목표치인 10% 이하인 것을 확인할 수 있다. 따라서 시뮬레이션의 신뢰도를 검증하고 이를 설계에 활용할 수 있었다. 하지만, 초기 모델의 오차 2.7%~3.5%에 비해 최종 모델에서 더 큰 오차를 보였으며 그 이유는 다음과 같이 추측할 수 있다.
-  첫째, 메쉬로 인한 수치 해석적 오차이다. 기존형상과 비교했을 때 알루미늄 판재 방식과 다이캐스팅 방식의 방열판은 필렛을 포함한 곡면을 가지고 있다. 전산 해석 프로그램에서 메쉬를 생성할 때, 필렛이 포함되면 곡면에 메쉬를 조밀하게 채워 넣으면서 메쉬 모양이 균일하지 못하게 되고 개수도 많아진다. 이러한 점이 해석 정확도에 영향을 미쳤을 것이다. 둘째, 실험 조건이 변하였기 때문이다. 초기 실험에서 팬의 속도를 풍속계를 이용하여 측정하였다. 25도 조건에서 1.41 m/s, 75도 조건에서 3.5 m/s로 측정되었으며 시뮬레이션을 적용할 때 온도에 따라 팬의 속도를 경계조건으로 설정해주었다. 하지만 초기 실험 이후에 계속해서 실험한 결과 기기의 결함으로 항상 일정한 풍속이 가해지지는 않는 것을 확인하였다. 또한, AVN 모듈을 고온(75도)에서 여러 번 실험하여 기계에 결함이 생겼으며, 이로 인해 작동 음량이 일정 수준 이상으로 올라가지 않는 상황이 발생하였다. 따라서 이러한 실험 상황들을 모두 시뮬레이션에 반영하지 못하여 오차가 발생했을 것이다.
+  첫째, 메쉬로 인한 수치 해석적 오차이다. 기존형상과 비교했을 때 알루미늄 판재 방식과 다이캐스팅 방식의 방열판은 필렛을 포함한 곡면을 가지고 있다. 전산 해석 프로그램에서 메쉬를 생성할 때, 필렛이 포함되면 곡면에 메쉬를 조밀하게 채워 넣으면서 메쉬 모양이 균일하지 못하게 되고 개수도 많아진다. 이러한 점이 해석 정확도에 영향을 미쳤을 것이다.
 [[파일:4조_최종결과.PNG|800픽셀|섬네일|가운데|각 형상의 평균 온도(좌)와 최고 온도(우) 비교]]

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 ===완료 작품의 평가===
 ====가. V&V 평가====
 ====나. 알루미늄 판재 방식====
 ====다. 다이캐스팅 방식====
 ====라. 최종 결과물에 대한 정량적 평가 및 고찰====
 =====알루미늄 판재 방식 실험과 해석 결과 검증=====
 =====다이캐스팅 방식 실험과 해석 결과 검증=====
 ===향후평가===

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 ====다. 다이캐스팅 방식====
-====라. 최종 결과 및 고찰====
+====라. 최종 결과물에 대한 정량적 평가 및 고찰====
 ===향후평가===

@@ 343번째 줄: / 343번째 줄: @@
 ====다. 다이캐스팅 방식====
-====라. 최종 결과물에 대한 정량적 평가 및 고찰====
+====라. 최종 결과 및 고찰====
 ===향후평가===

@@ 193번째 줄: / 193번째 줄: @@
 [[파일:4조_판재.png|800픽셀|섬네일|가운데|알루미늄 판재 방식을 위한 설계안]]
+ 제작 방식의 장단점과 요구 사항을 모두 고려하여, 내부에 방열 홈을 가공이 가능한 정도로 배치시켰다. 설계 과정에서 조절되는 변수는 방열 홈의 개수와 깊이가 고려되었다.
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 [[파일:4조_다이캐스팅.png|800픽셀|섬네일|가운데|다이캐스팅 방식을 위한 설계안]]
 ==실험 및 시뮬레이션==

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	[[파일:4조_판재.png\|800픽셀\|섬네일\|가운데\|알루미늄 판재 방식을 위한 설계안]]		[[파일:4조_판재.png\|800픽셀\|섬네일\|가운데\|알루미늄 판재 방식을 위한 설계안]]
		+
		+

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   이런 스탬핑 방식은 크게 2가지 종류로 나눌 수 있다. 각 방법을 간단히 표현하면 위 그림과 같다. A방식은 금형에 경사를 적용해 성형하는 방식으로 포밍(Forming)이라고 한다. 포밍은 금형이 원만한 각도를 가지고 있어 성형부위의 높이를 판재 두께의 5배가 되도록 할 수 있다. 반면 B방식은 금형에 경사를 적용하지 않고 판재의 특정 부위를 밀어내 성형하는 방식으로 슬리팅(Slitting)이라고 한다. 슬리팅 방식은 구조적 안정성의 문제로 성형부위의 높이를 판재 두께의 1/2 이상으로 가공할 수 없다. 하지만 포밍처럼 경사를 적용하지 않기 때문에 성형 시 더 적은 면적을 필요로 한다. 때문에 판재가 한정된 면적을 가지고 있을 때, 슬리팅 방식이 포밍보다 더 큰 설계 자유도를 보장한다. 이런 가공 방식의 장단점은 설계 과정에서 고려하기로 한다.
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   다이캐스팅이 스탬핑 방식보다 더 높은 설계 자유도를 보장하지만, 이 방식에서도 안정적인 제작을 위해 고려해야 할 형상적 제약사항이 다양하다. 우선적으로 고려해야 할 사안은 아래의 표와 같다. 이를 요약하면 용융금속이 흘러 들어갈 수 있는 길을 확보해야 하고, 두께가 너무 두껍지 않아야 한다는 것이다. Bridge 형상은 최대 두께가 4mm이고 다이캐스팅으로 제작하는 다른 여러 금형과 비교해 비교적 간단한 형상을 가지고 있다.
 ==실험 및 시뮬레이션==

@@ 320번째 줄: / 320번째 줄: @@
 ====포스터====
-[[파일:4조_포스터.pdf|1600픽셀|섬네일|가운데|]]
+[[파일:4조_포스터_그림.PNG|1600픽셀|섬네일|가운데|]]
 ====특허출원번호 통지서====