초음파 부상 베어링 성능 향상을 위해 방사형 포용식 초음파 부상 베어링 구조 최적 설계 방법이 제안되었다. 편평 쉘 이론과 탄성역학을 기반으로 베어링 쉘 구조의 고유 진동수와 방사형 처짐의 수학 모델을 구축하였으며, 쉘 구조의 길이, 반경, 두께 3개의 매개변수를 설계 변수로, 고유 진동수와 방사형 처짐을 최적화 목적 함수로 설정하였다. 다목적 유전 알고리즘을 통해 해를 구했으며, 파레토 해 집합에서 설계 요구조건에 가장 부합하는 해를 선택하여 길이 40 mm, 반경 10 mm, 두께 2 mm를 최적화 결과로 결정하였다. 본문의 최적화 방법의 유효성을 검증하기 위해 3개의 베어링 그룹을 제작하여 비교 실험을 진행하였다. 실험 결과 최적화된 베어링 구조는 초음파 부상 베어링의 고유 진동수와 방사형 처짐 성능 요구를 모두 충족했으며, 더 큰 방사형 부상력을 발생시킬 수 있음을 보여주었다. 본 연구 방법과 결과는 신형 초음파 부상 베어링의 설계 및 제작에 중요한 지침이 된다.

초음파 부상 베어링;다목적 유전 알고리즘;최적 설계;기체 압출 막