Abstract
In this research, a procedure to improve the feasibility of design space is proposed by an approximation model. The Chebyshev Inequality is used as the criterion of modification of design space. This procedure is applied to the aero-elastic transonic wing design problem and the feasibility of the design space is greatly improved. Also the optimization results are improved by appling this procedure. That is, the probability to satisfy all imposed constraints is increased and the better design points are included in design space after this procedure. And the use of both a second-order response surface model and the Kriging model is investigated and compared in accuracy, efficiency, and robustness as approximation models in this procedure for different sampling methods. As a result, the second-order response surface model is more appropriate for our application than the Kriging model, because it is linear enough to be fitted well by the response surface model.
본 연구에서는 근사모델을 이용하여 설계공간의 타당성을 높일 수 있는 방법을 제시하였다. 이때 설계공간을 이동시키기 위한 기준으로 Chebyshev Inequality를 사용하였다. 이를 공탄성을 고려한 항공기 익형 설계문제에 적용함으로써 타당성이 크게 향상됨을 확인하였으며 이렇게 구한 설계공간 내에서 최적화를 수행함으로써 보다 우수한 최적값도 얻을 수 있었다. 즉 설계공간 내에서 주어진 제약조건을 만족할 확률이 증가하였으며, 설계공간을 이동시킴으로써 보다 우수한 최적점이 설계공간 내에 포함되었다고 할 수 있다. 또한 이 과정에서 반응면 모델과 크리깅 모델, 두 가지 근사모델을 사용하여 정확성과 효율성, 실험점에 대한 강건성 등을 비교하였으며, 본 연구에서 설계한 문제의 경우 비교적 선형적인 특징으로 인해 반응면이 보다 우수한 결과를 보여줌을 확인하였다.
