일반기술

고속전철 차량시스템의 기계기술 개발(기계연 주관)/차량 기본형상 공력설계 및 해석기술 개발

(1) 경부간에 운행될 TGV-K 고속전철 외형을 형상화하였다. 한국고속철도 공단에서 보유한 TGV-K의 Mockup과 삼면도를 바탕으로 CAD 작업을 통해 IGES format으로된 형상을 생성하여 풍동시험 모델 제작 및 수치해석에 사용할 수 있도록 하였다. (2) 9개의 기본모델 중 A-2 모델과 상기의 TGV-K 모델에 대한 풍동시험과 3차원 Navier-Stokes 유동해석을 수행하여 일차년도에 수행한 수치해석 결과를 검증하였다. TGV-K 모델에 풍동 시험과 수치해석으로 TGV-K의 window 하단, 스커트 부근에서의 유동가시화, 압력분포 등 상세한 공력 자료를 획득하였다. (3) 전두부 형상설계시 유용한 도구인 정상해를 이용한 터널진입시 압축과 파면구배 예측 방법을 연구하고 이에 대한 검증을 수행하였다. 이 방버에 의해 9 모델 및 TGV-K의 압축파 파면구배를 예측하였고 또한 터널내 선로 위치변화에 따른 압축파 파면구배 강도의 변화를 예측하였다. 또한 9 모델과 TGV-K의 형상을 AREA RULE의 측면에서 비교 검토하여 이들의 압축파 파면구배가 전두부 단면적 변화량과 관계가 있음을 확인하였다. (4) 터널공력해석을 위한 이론적 수치적 방법들을 연구하고 터널주행 해석을 위한 이동격자계를 사용하는 3차원 압축성 수치해석 code의 개발을 수행하였다. (5) 터널이 많은 한국의 선로를 시속 350km로 주행해야하는 한국형 고속전철 전두부의 설계요구조건을 제시하였다.