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문제 정의
- 목적달성을 위해서는 전체 차체 단면을 한꺼번에 논할 필요는 없다. 따라서, 언더 프레임 중앙에 사용되는 압출재 하나에 한정하여 가능성만 점검하고자 한다.
- 구조 최적설계는 경량화에 있어서 매우 매력적인 도구로 각광받고 있지만, 아직까지 철도분야에 본격적으로 적용되고 있지 못하거나 막 시작하는 단계라 할 수 있다. 본 논문에서는 그림 1에 보인 것과 같은 알루미늄 차체의 형상(1)을 구조 최적설계라는 도구를 이용하여 현재 설계를 최적 화하는 가능성에 대한 고찰을 시도하였다.
- 흑은 크게 개념설계 단계인 토폴로지 최적화와 상세설계 단계인 형상 및 치수 최적화로 나눌 수도 있다. 본 논문에서는 압출재의 형상을 최적화하는 방법으로 형상 및 치수 최적화 기법을 적용하여 그 가능성에 대한 고찰을 시도하고자 한다.
- 본 논문의 주요관점은 형상최적화설계기법이 알루미늄 압출재 형상설계에 잘 적용될지의 가능 성에 대한 고찰이다. 목적달성을 위해서는 전체 차체 단면을 한꺼번에 논할 필요는 없다.
- 최대변위는 2장에서 나온 해석 결과치를 그대로 사용하였다. 이는 설계대상의 초기치와 같은 강성을 유지하는 최적해를 구하겠 다는 목적이다. 웅력 제한조건은 최대 von-Mises 응력이 10kgf/㎟ 이하가 되도록 하였다.
- 즉, 압출재의 상판과 하판사이에 격자모양의 개수를 몇 개로 하는 것이 적절하는 것은 중요한 문제이다. 이럴 때 최적 형상설계기법을 이용하여 이것을 결정할 수 있을지 가능성을 검토해보았다.
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