분산형 고속철도차량의 2차 비선형 댐퍼 특성 최적화

초록

분산형 고속철도 차량은 시속 400km의 최고속도를 목표로 하는 동력 분산형태의 차량 형식을 갖게 되며, 이를 위하여 2007년 8월부터 기술개발에 착수하였다. 현재는 상세설계가 시작되는 단계이며 본 논문에서는 기본설계 단계에서 수행된 여러 가지의 현가장치 특성치중 상세설계에서 고려할 수 있는 비선형 특성의 2차 요댐퍼와 횡댐퍼에 대하여 그 특성치를 분석한다. 이를 위해서 기존 기본설계 단계에서 개발된 동적 모델링을 기본으로 해서 해당 댐퍼를 분리하여 비선형으로 모델링 하였으며 실제적인 주행 상황을 고려하여 곡선주행 시의 안정성을 분석하여 살펴보았다. 적절한 현가요소의 특성 범위를 찾기 위하여 최적화 기법을 사용하였으며, 그 결과 110m/s(약 400km/h)에서도 안정성이 확보될 수 있는 현가요소 특성치를 제시할 수 있었으며, 이는 향후 세부 설계 과정에서 필연적으로 제공되어야 하는 실제 적용 현가요소를 결정하는데 중요한 자료로 활용될 수 있다. 또한 본 연구에서 개발된 동적 모델은 대차 설계 시에 다양하게 제공해야 하는 동적 거동 특성에 필요한 모델 특성치를 제공할 수 있게 될 것이다.