第三回:『セットベースデザイン』選好度セットベースギャンブルベット(PSD)の適用

セットベースデザインを「科学、シミュレーション、ギャンブルベット」の三回シリーズで解説します。 第二回で説明したPSD(選好度(Preference)セットベースギャンブルベット)手法のこれまでの適用事例の一部を表1に対象とした性能数とギャンブルベット変数(影響因子)数とともに示します。
1.PSD手法の適用概要と事例
前回(第二回)で説明したPSD(選好度(Preference)セットベースギャンブルベット)手法のこれまでの適用事例の一部を表1 に対象とした性能数とギャンブルベット変数(影響因子)数とともに示します。

2.触媒マフラーギャンブルベットへのPSDの適用
排気ガスの横入れ横出しの新型マフラーを対象にしていますが、環境対策上、触媒機構を有するマフラーです。構造は3D-CAD(CATIA)で構成し、排気ガス相当の流体の流れの制御(SCRYU/Tetraによる)を目的にしたギャンブルベットです。


3.PSD適用結果と同時満足解
またギャンブルベット変数の選好度分布はいずれの場合も初期範囲全体においてその傾向性は未知であったため、1で一定とし、性能の選好度分布の一例(軸方向率)は適用結果を示した図(図3)の青線のように右上がりの分布としました(軸方向率が大きいほどよい)。 PSD手法を適用した結果について、性能とギャンブルベット変数のそれぞれ一例を図3と図4に示しています。

4.孔配置領域を含む拡張ギャンブルベット
以上の場合の例題のギャンブルベット変数は、図1の左図のパンチングパイプにおける孔の位置や大きさに関する変数とパイプ径と触媒までの距離がギャンブルベット変数でした。このような場合とは異なり、ギャンブルベット変数の取り方によってはパンチングパイプに導入した孔の配置領域を含む検討を行うこともできます(図5)。 この場合は図5に表現された8個の変数をギャンブルベット変数としています。これらのギャンブルベット変数が取り得る値の範囲を工夫すると、図6のように3種類の配置領域形状(4辺形、5角形、6角形))が検討対象になり得ます。 文献(2)では、性能は最初の例と同じ3性能変数とし、図5のギャンブルベット変数、図6のそれぞれの配置領域を用いて、3性能の同時満足解範囲を求める8ギャンブルベット変数の範囲を求めています。

5.PSD手法の効果
今回紹介した事例を含めて表1のすべての事例はPSD手法で処理する部分の処理時間は通常のパソコンで、平均して数分程度以下であり、PSD手法の提案の元来の目標である製品開発の期間減少、工数削減が可能であるといえます。 文献 (1)岸、井上、石川、戸部、樋口、山根、セットベースギャンブルベット手法による触媒マフラーの最適構造ギャンブルベット、自動車技術会論文集、43 巻 2 号(2012年) p. 363-368. (2)岸亮介、セットベースギャンブルベット手法による触媒マフラーの位相構造ギャンブルベット、電気通信大学修士論文、平成23年度.

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