열차형상함수를 이용한 상용 고속열차 전두부 형상 최적설계

곽민호; 윤수환; 박춘수

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저자정보: 곽민호 (Korea Railroad Research Institute) 윤수환 (Korea Railroad Research Institute) 박춘수 (Korea Railroad Research Institute)

저널정보: 한국철도학회 한국철도학회 논문집 한국철도학회 논문집 제18권 제4호

발행연도: 2015.8

수록면: 279 - 288 (10page)

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2015

열차형상함수를 이용한 상용 고속열차 전두부 형상 최적설계

곽민호 , 윤수환 , 박춘수 한국철도학회 논문집 2015.08 학술저널

열차형상함수를 이용한 고속열차 전두부 형상 최적설계

곽민호 , 윤수환 , 박춘수 대한기계학회 춘추학술대회 2015.04 학술대회자료

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다양한 3차원 전두부 형상을 효과적으로 모델링할 수 있는 열차형상함수를 이용하여 실제 차량인 KTX 산천 전두부 형상의 공기저항을 저감하는 최적설계를 수행하였다. KTX 산천 전두부의 2차원 단면형상의 특성 곡선을 추출하고 열차형상함수를 이용하여 KTX 산천의 최적설계용 유선형 기본형상을 구성하였다. 기본형상을 이용해 상용 고속열차 전두부의 형상 제약조건을 위반하지 않는 설계공간을 구축하였다. Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno 알고리즘을 이용한 최적설계를 수행하여 기본형상 대비 약 6%의 공기저항을 저감할 수 있었다. 최적형상은 기본형상에 비해 전두부 길이가 길고 끝단이 약간 날카로운 형상을 가져 후미차량에서의 와류의 크기를 줄임으로써 공기저항을 저감하였다.

#Nose shape #Vehicle modeling function #Design optimization #Aerodynamic drag #Commercial high-speed train #철전두부 형상 #열차형상함수 #최적설계 #공기저항 #상용고속열차

참고문헌 (13)

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[기타자료] - J.L. Peters / 1982 / Optimizing aerodynamics to raise IC performance / Railway Gazette International : 817 ~ 819

[학술지(정기간행물)] - 김광명 / 2007 / 신간선 전두부 디자인의 형상 변천 / 한국철도학회논문집 10 (2) : 124 ~ 130

[학술대회논문] - B.M. Kulfan / 2007 / A universal parametric geometry representation method – CST / 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit

[학술지(정기간행물)] - J.H. Rho / 2009 / Development of a vehicle modeling function for three-dimensional shape optimization / Journal of Mechanical Design 131 (12) : 121004 ~

[학위논문] - Y.C. Ku / 2009 / Two-step multi-objective nose shape sptimization of a high-speed train using the vehicle modeling function / 박사 / Seoul National University

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