최적조건법을 이용한 제동 패드 최적설계

초록

제동 시 발생하는 온도 국부화 현상을 제동 성능 저감 및 제동 디스크 파손에 주요한 원인이 된다. 기존의 많은 연구들은 디스크의 최적화를 통해 이를 개선하는 노력을 해왔다. 하지만 철도 차량의 경우, 제동 시 발생하는 높은 에너지 때문에, 제동 디스크의 형상 변경이 구조적 안전성 문제를 일이 킬 가능성이 있다. 따라서 본 연구는 최적 조건법을 이용한 제동 패드 최적 설계를 통해 디스크 표면에 발생하는 온도 국부화 현상 완화하고자 한다. 제동 패드와 디스크 사이의 온도 분포의 상관관계를 분석하여, 패드의 형상 변경으로 디스크의 온도 국부화 현상을 완화할 수 있다는 것을 증명했다. 다음으로 최적화 문제를 정식화하고, 반복 해석을 수행을 위한 최적화 알고리즘을 수립했다. 이후 해석 모델을 수립하고, 반복 해석을 수행하여 제동 패드의 최적 형상을 제시하고자 한다.