• 제목/요약/키워드: Ultra-High Speed Vehicle

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1-3차원 혼합격자를 이용한 장거리 터널 내 고속 운송체 유동해석 (Flow Analysis Using 1 and 3 Dimensional Hybrid Mesh For Ultra-High Speed Vehicle Inside A Long Distance Tunnel)

  • 김태경;최중근;권혁빈;김규홍
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.107-118
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    • 2011
  • 최근 차량이나 철도 혹은 화재관련 장거리 터널 내 해석이 증가하고 있다. 그러나 기존의 터널 내 유동해석은 수십 km의 터널 전체를 3차원 해석을 진행하는 것으로 비효율 적이다. 또한 터널 내 압력파해석을 위해서 1차원 해석을 많이 진행하지만 유동장을 볼 수 없는 단점이 있고, 3차원으로 확장할 경우 격자수가 기하급수적으로 증가하는 문제가 있다. 이에 본 논문에서는 1차원 3차원 혼합격자기법을 사용하여서 터널 내 운송체 주변의 유동해석과 압력파 해석을 수행하였다. 20km가 넘는 장거리 터널내 에서 운송체의 고속이동과 이에 따른 유동의 해석을 위하여 운송체 주변은 3차원 격자를 사용하여 유동을 해석 후 공력저항을 계산하였고, 유동장 변화가 거의 없는 나머지 지역에 대하여는 1차원 격자를 사용하여서 터널 내 압력파 문제를 확인하였다. 유동은 비정상상태로 해석되었고 Solver는 사용툴인 Ansys vr. 12.0을 사용하였다.

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장거리 터널 내 고속 운송체의 유동 해석을 위한 1-3차원 혼합격자 기법개발 (Development of 1-3 Dimensional Hybrid Mesh Method for Flow Analysis of the Ultra-High Speed Vehicle Inside a Long Distance Tunnel)

  • 최중근;김태경;권혁빈;김규홍
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.119-127
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    • 2011
  • 본 논문은 장거리 터널 내에서 운송체의 고속운행에 의해 발생한 유동을 해석하기 위한 격자 기법 개발에 관한 내용이다. 수십 km의 터널 시스템을 3차원으로 해석하기 위해서는 많은 수의 격자가 요구된다. 그러나 전체 터널 시스템을 3차원으로 계산한다는 것은 비효율적이다. 그리하여 본 논문에서 계산의 효율성을 위해 터널 내 유동장에 영향을 크게 주는 달리는 운송체 주위, 정거장과 환기구는 3차원으로 격자를 구성하였고 그 외의 직전 터널 구간은 1차원 격자로 구성하였다. 터널 내의 유동은 열차가 달릴 때 생성되는 열차 주위의 유동에 의해 결정된다. 그러므로 열차 주위에는 격자를 조밀하게 생성시켜 주었다. 그리고 이 격자는 열차가 이동할 때 함께 움직이도록 하여 격자의 질을 유지하게 하였다. 열차의 운행 속도는 가속, 등속, 감속의 3단계로 구분하였다. 이와 같은 장거리 터널 내 비정상 고속 운송체 유동을 해석하기 위해 상용 소프트웨어인 Ansys vr. 12.0의 UDFs(User-Defined Functions) 기능을 사용하였다.

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진공튜브 내 초고속열차의 공기저항 파라메타 연구 - 2 (Parametric Study on the Aerodynamic Drag of Ultra High-speed Train in Evacuated Tube - Part 2)

  • 권혁빈;남성원;김동현;장용준;강부병
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.51-57
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    • 2010
  • 본 연구에서는 진공튜브 내 초고속열차의 공기저항을 전산유체역학을 이용하여 계산하였으며, 튜브-열차 시스템의 주요 시스템 파라메타인 열차 속도, 공기밀도, 터널 직경을 변화시켜가면서 공기저항의 변화를 살펴보았다. 튜브 내에서의 열차 공기저항은 속도의 제곱보다 더 급격히 증가하며, 튜브 직경이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 공기밀도가 감소함에 따라 개활지와 마찬가지로 거의 선형적으로 감소하는 특성을 보여주었으며, 특정 파라메타 공간에 대하여 파라메타에 따른 공기저항 변화의 불규칙성이 다소 나타났다.

초고장력 강판을 적용한 Cowl Cross Member의 레이저 용접 적용에 관한 연구 (A Study on Laser Welding Application of the Cowl Cross Member for Ultra-High Strength Steel)

  • 박동환;윤재정;김근영
    • 한국생산제조학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.525-531
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    • 2014
  • A cowl cross is a part of the car's instrument panel used to maintain the rigidity of the vehicle body side. The application of laser welding has the benefits of speed and thermal deformation compared to arc welding. An ultra-high strength steel sheet is used to reduce the weight of the vehicle body parts. Generally, formability of such a steel sheet is poor because its elongation is very low. For this reason, a method for cold forming of an ultra-high strength steel sheet is required. This paper describes how to improve the formability and weldability of the ultra-high strength steel sheet. Mechanical tests of this material were also performed to evaluate the welding properties of $CO_2$ (GMAW) and those of laser welding.

Dynamic analysis of guideway structures by considering ultra high-speed Maglev train-guideway interaction

  • Song, Myung-Kwan;Fujino, Yozo
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제29권4호
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    • pp.355-380
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    • 2008
  • In this study, the new three-dimensional finite element analysis model of guideway structures considering ultra high-speed magnetic levitation train-bridge interaction, in which the various improved finite elements are used to model structural members, is proposed. The box-type bridge deck of guideway structures is modeled by Nonconforming Flat Shell finite elements with six DOF (degrees of freedom). The sidewalls on a bridge deck are idealized by using beam finite elements and spring connecting elements. The vehicle model devised for an ultra high-speed Maglev train is employed, which is composed of rigid bodies with concentrated mass. The characteristics of levitation and guidance force, which exist between the super-conducting magnet and guideway, are modeled with the equivalent spring model. By Lagrange's equations of motion, the equations of motion of Maglev train are formulated. Finally, by deriving the equations of the force acting on the guideway considering Maglev train-bridge interaction, the complete system matrices of Maglev train-guideway structure system are composed.

독립차륜형 초고속 열차 개념 설계안의 동특성 해석 (Analysis of Dynamic Characteristics for Concept Design of Independent-Wheel Type Ultra-High-Speed Train)

  • 이진희;김남포;심경석;박태원
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.28-34
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    • 2014
  • 본 논문에서는 레일형 초고속 열차의 개념 설계안을 제안하고 동역학 해석을 통해 주행 동특성을 예측하고자 한다. 초고속 열차에는 단일 윤축세트가 포함된 새로운 형태의 대차가 적용되었으며, 기존의 일체형 차축 대신 독립차륜이 적용되었다. 초고속 열차의 동특성을 파악하기 위하여 먼저, 차량에 대한 동역학 수치해석모델을 개발하고 고유치 해석을 통해 해석 모델의 기본적인 타당성을 검증하였다. 또한, 임계속도 해석을 통하여 기존 고속철도 HEMU-430X 차량에 비해 향상된 성능을 확인하였으며, 7000R 곡선선로에서 550km/h 주행해석을 통하여 횡압, 탈선계수 등을 예측하고 초고속 열차 개념 설계안의 적용 가능성을 파악하였다.

PRT 차량의 전력 공급시스템 개발 (A Development of the Electric Power Supply System for PRT Vehicle)

  • 김백현;정락교;정상기;강석원
    • 전기학회논문지
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    • 제62권2호
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    • pp.196-200
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    • 2013
  • In this paper, the design of PRT vehicle power supply system is discussed. Since there is no power feeding line facilities in PRT system under development, the PRT vehicle must have its own energy storage device on board. For the energy storage device, ultra-capacitor bank is applied due to its fast charging capability and long life time. Charging the Ultra-capacitor bank is performed by wireless inductive power transfer system. The capacitor bank is charged up in less than 10 seconds when the vehicle is traveling by passenger stations. In this paper the design of the ultra-capacitor bank and the wireless inductive power transfer system for the PRT vehicle are discussed. Tests are conducted for the both system and the result shows the efficiency of the wireless inductive power transfer system is higher than 80%.

실제 도로 주행과정에서 타이어와 도로의 마찰에 의해서 발생하는 미세입자의 특성연구 (The Properties of Roadway Particles from the Interaction between the Tire and the Road Pavement)

  • 이석환;김홍석;박준혁;조규백
    • 한국대기환경학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.131-141
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    • 2012
  • A large fraction of urban $PM_{10}$ concentrations is due to non-exhaust traffic emissions including road dust, tire wear particles, and brake lining particles. Although potential health and environmental impacts associated with tire wear debris have increased, few environmentally and biologically relevant studies of actual tire wear debris have been conducted. Tire wear particles (TWP) are released from the tire tread as a result of the interaction between the tire and the pavement. Roadway particles (RP), meanwhile, are particles on roads composed of a mixture of elements from tires, pavements, fuels, brakes, and environmental dust. The main objective of present study is to identify the contribution of tires to the generation of RP and to assess the potential environmental and health impacts of this contribution. First, a mobile measurement system was constructed and used to measure the RP on asphalt roads according to vehicle speed. The equipment of the mobile system provides $PM_{10}$ concentrations by Dusttrak DRX and number density & size distribution measurements of fine and ultra-fine particles by a fast mobility particle sizer (FMPS) and an aerosol particle sizer (APS). When traveling on an asphalt road at constant speed, there is a clear tendency for $PM_{10}$ concentration to increase slightly in accordance with an increase in the vehicle speed. It was also found that considerable brake wear particles and particles from tire/road interface were generated by rapid deceleration of the vehicle. As a result, the $PM_{10}$ concentration and particle number of ultra-fine particles were measured to be very high.

이동 로봇의 실시간 충돌회피 (Real time obstacle avoidance for autonomous mobile robot)

  • 권영도;이진수
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.434-439
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    • 1993
  • This paper present a sensor based obstacle avoidance method which is based on a VFH(Vector Field Histogram) method. The basic idea of obstacle avoidance is to find a minimum obstacle direction and distance. From the minimum sonar index and the target direction high level system determine steering angle of mobile robot. The sonar sensor system consists of 12 ultra sonic sensor, and each sensor have its direction and safety value. This method has advantage on calculation speed and small memory. This method is implemented on indoor autonomous vehicle'ALiVE-2'.

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초고속열차용 축소모델 선형동기전동기의 개념 및 기본설계 연구 (A Study on a Concept and Basic Design of a Small-Scaled LSM for Ultra-High Speed Railway Transit)

  • 박찬배;이형우;이병송;박현준
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.905-911
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    • 2009
  • The viscosity drive method by the wheel which is widely used in the conventional railway systems needs a large friction force between the wheel and the guide-rail, which brings on a thrust force for a quick acceleration and a high-speed travelling. In addition, the viscosity drive method needs an increase of the vehicle weight for a large friction force. However, a maglev train is possible to be driven by the electro-magnet instead of the wheel, which produces a levitation and thrust force without any contact. In general, low-speed maglev train uses a linear induction motor(LIM) for propulsion that is operated under 300[km/h] due to the power-collecting and end-effect problems of LIM. In case of high-speed maglev train, a linear synchronous motor(LSM) is more suitable than LIM because of a high-efficiency and high-output properties. LSM has a driving principle as same as a conventional rotary synchronous motor(RSM), and the torque of RSM becomes the thrust force of LSM. A conventional LSM has relatively large air-gap compared with a conventional RSM. So, it must be achieved a design that is considered normal force by finite-asymmetric structure, end-effect on the entry and exit part, and support structure of a moving part. Therefore, in this research, authors accomplish a conceptualizing and basic design of a small-scaled LSM, and characteristics analysis using FEM.

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