인보드 고속대차 현가 특성 최적화 연구

초록

본 논문은 캡슐형 고속대차를 위해 고려된 인보드 대차 모델의 현가 특성을 최적화 연구에 관한 내용이다. 이전 연구를 통해 일반적으로 많이 사용하는 대차(outer-bogie frame)에서 인보드 대차(inner-bogie frame)로 변하면서 생기는 특징과 동특성 개선 방안에 대한 내용을 도출하였다. 이를 기반으로 하여 본 연구에서는 인보드 대차가 적용된 철도차량의 동적 특성 목표치를 정하고 이를 만족시킬 수 있는 현가 파라미터를 최적화하기 위한 작업을 수행하였다. 최적화를 위하여 유전자 알고리즘을 사용하였으며, 여러 개의 목적함수를 대상으로 최적화를 수행하는 다중 최적화 방법을 MATLAB 소프트웨어를 통해 구현하였다. 목적함수는 인보드 대차가 적용된 철도차량의 동특성 해석 결과를 기반으로 구성하였으며, 해석을 위한 모델은 SIMPACK 소프트웨어로 작성하였다. 마모 차륜 조건에서 곡선부를 550km/h 로주행한 결과로부터 목점함수 값을 계산하고, 목적함수 값이 최소가 되는 현가 파라미터를 도출하도록 최적화를 수행하 였다. 최적화 결과를 인보드 대차를 사용하는 철도차량에 적용한 결과 목표하고자 하는 동특성이 달성되는 것을 확인하 였다.

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