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저자정보
이상우 (Hanbat National University) 안효훈 (Hanbat National University) 신광복 (Hanbat National University)
저널정보
한국철도학회 한국철도학회 논문집 한국철도학회 논문집 제25권 제8호(통권 제158호)
발행연도
2022.8
수록면
543 - 550 (8page)
DOI
10.7782/JKSR.2022.25.8.543

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본 논문에서는 알루미늄 압출재가 적용된 초고속 자기부상열차 차체 구조물을 복합재 격자구조체로 대체하여 자기부상열차의 경량화 방안에 대해 연구를 진행하였다. 이를 위해 초고속 자기부상열차의 경량화 설계를 진행하였고 유한요소해석을 통한 구조안전성을 평가하였다. 기존에 연구된 초고속 자기부상열차는 알루미늄 압출제가 적용된 전두부와 언더프레임, 사이드프레임으로 구성되며, 루프 부분이 샌드위치 복합재로 이루어졌다. 샌드위치 복합재가 적용된 초고속 자기부상열차는 기존 차체 무게 대비 15%의 경량화가 이루어졌지만 경량화 효과를 극대화하기 위해 루프 부분에 복합재 격자구조체를 적용하는 연구를 진행하였다. 복합재 격자구조체의 적용을 위하여 설계안을 확립하였으며 구조해석을 통한 구조안전성 평가를 진행하였다. 차체의 구조안전성 평가를 위해 도시철도차량의 성능시험 중 자기부상식 차량의 평가 항목에 따라 구속 및 하중조건을 부여하였다. 구조해석 결과 구조적으로 안전함을 확인하였으며, 기존 샌드위치 복합재 적용 차체 중량 대비 5%의 추가적인 경량화 효과를 확인하였다. 이에 차체 알루미늄 구조물에 복합재 격자구조체를 추가로 적용한다면 차체 기존 중량 대비 40% 이상 경량화 효과를 얻을 수 있다고 판단된다.
#Composite lattice structure #Maglev train #Lightweight design #Structural integrity #Carbon fiber #복합재 격자구조체 #자기부상열차 #경량 설계 #구조안전성 #탄소섬유

목차

Abstract
초록
1. 서론
2. 초고속 자기부상열차의 차체 구조 설계
3. 복합재 격자구조체를 적용한 자기부상열차의 차체 구조안전성 평가
4. 결론
References

참고문헌 (14)

참고문헌 신청
S.W. Park (2016) Post-2020 Climate Regime and Paris Agreement, Environmental Law and Policy, Kwangwon National University, 16, pp. 285-322. google schola K.H. Shin, D.K. Shin, J.H. Lee, K.M. Lee (2011) The Design and Analysis of Recognition Structure for Absolute Train Positioning System of High-speed Maglev Train System, Journal of the Korean Society for Railway, 14(2), pp. 116-120. google schola S.W. Han, H.S. Jung (2011) Weight Reducing of Aluminum Extrusion Profiles of a Railway-Car Body Based on Topology and Size Optimization, Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers, A, 35(2), pp. 213-221. google schola J.M. Im, K.B. Shin, T.K. Hwang (2015) Effect of Temperature on Interlaminar Fracture Toughness of Filament-Wound Carbon/Epoxy Composites, Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers, A, 39(5), pp. 491-497. google schola S.G. Kang, K.B. Shin, K.J. Park, E.K. Lee, I.R. Yoon (2014) A Study on the Weight-Reduction Design of High-Speed Maglev Carbody made of Aluminum Extrusion and Sandwich Composite Roof, Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers, A, 38(10), pp. 1093-1100. google schola

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