초록

본 연구에서는 철도차량에 대한 가상공학 기술에 대한 연구를 통해 최종적으로 가상공학 기술 선진국 대비 40%에서 80% 수준으로 끌어올리는 것을 목적으로 한다.
- Virtual Engineering 조사 연구
- 부품 분류체계 정립-
DMU 설계 프로세스 정립
- 유연체 모델을 이용한 동역학-구조역학 연계해석 기술 개발
- 궤도틀림 원형 복원 프로그램 개발

목차 Contents

• 제 1 장 서 론...22
• 1.1 연구배경...22
• 1.2 연구 목적 및 범위...23
• 제 2 장 Virtual Engineering 연구 동향...24
• 2.1 가상공학 기술 분류...25
• 2.1.1 가상시제 기술...25
• 가. DMU 추진...25
• 나. 가상시제 소요 기술...28
• 2.1.2 가상제조 기술...31
• 가. 가상제조 기반기술...33
• 나. 가상제조 세부기술...35
• 2.1.3 가상시뮬레이션 기술...40
• 가. 가상시뮬레이션 기술의 분류...40
• 2.2. 가상공학 기술 동향...41
• 2.2.1 자동차 분야 국외 현황...41
• 가. Daimler Chrysler...41
• 나. General Motors...44
• 다. Ford Motor Company...46
• 라. Nevada Automotive Test Center (NATC)...47
• 마. 기타...48
• 2.2.2 철도 분야 국외 현황...50
• 가. Deutsche Bahn AG...50
• 나 Patentes Talgo...52
• 다. FIAT CRF...53
• 라. GE Transportation...55
• 마. Bombardier Transportation...57
• 바. Alstom...58
• 사. GM EMD...61
• 아. DLR...65
• 자. 인도 철도연구소 (RDSO)...68
• 2.2.3 국내 현황...70
• 가. 한국형 고속전철 (G7 사업)...70
• 나. Rotem...72
• 다. 국내 부품회사...74
• 라. 서울대 BK21 사업...75
• 제 3 장 철도차량의 디지털 설계 프로세서 정립...78
• 3.1 서 론...78
• 3.1.1 연구 개발의 필요성...78
• 3.1.2 연구 개발의 목표...78
• 3.1.3 연구 개발 내용...79
• 3.1.4 연구 개발 추진 체계...79
• 3.2 부품 분류 체 계...80
• 3.2.1 개 요...80
• 3.2.2 국내 철도차량사의 부품 분류 체계 자료조사...80
• 가. 국내 A사의 부품 분류 체계...80
• 나. 국내 B사의 부품 분류 체계...83
• 다. 국내 C사의 부품 분류 체계...85
• 3.2.3 해외 철도차량사의 부품 분류 체계 자료 조사...89
• 가. 해외 A사의 부품 분류 체계...89
• 나. 해외 B사의 부품 분류 체계...91
• 다. 해외 C사의 부품 분류 체계...93
• 3.2.4 부품 분류 체계 분석...95
• 가. 분 석...95
• 나. 각 제작사별 비교분석표...95
• 3.2.5 디지털 설계를 위한 효율적인 부품 분류 체계 정립...96
• 가. 개요...96
• 나. 정립 (안)...96
• 3.3 DMU 설계 프로세스...101
• 3.3.1 개요...101
• 3.3.2 제조업 분야 DMU 프로세스 사례조사...102
• 가. 자동차 제조업체의 DMU 프로세스...102
• 나. 항공기 제조업체의 DMU 프로세스...113
• 다. 철도차량 제작업체의 DMU 프로세스...114
• 라 기타 제조업 분야 DMU 프로세스...115
• 3.3.3 효율적인 DMU 프로세스 정립...117
• 3.3.4 CAD 자죠 호환 표준...119
• 가. 개 요...119
• 나. IGES Format...119
• 다. DXF Format...127
• 라. STEP Fermat...128
• 마. STEP과 IGES의 비교 분석...141
• 바 효율적인 CAD Data Interface 방법...142
• 3.4 결 론...144
• 제 4 장 차량 동역학-구조역학 연계해석...146
• 4.1 서 론...146
• 4.2 기본이론...147
• 4.2.1 모드중첩...147
• 가. Craig-Bampton 방법...148
• 나. 진동형 직교화...151
• 4.2.2 모달 유연성...152
• 가. 유동 마커 운동학...152
• 나. 부가 하중(Applied loads)...155
• 다. 유연체 운동방정식...157
• 4.3 차량 동특성 해석...159
• 4.3.1 구조해석...160
• 4.3.2 동역학 해석 모델링...165
• 가. 해석차량의 기술적 특성...165
• 나. 차량 모델링...167
• 4.3.3 연계해석...174
• 가. 연계해석 구동 프로그램(ADAMS)...174
• 나. 구조해석결과 변환...175
• 다. 연계해석 결과...180
• 4.4 해석결과 검토...194
• 제 5 장 궤도틀림 원형복원...196
• 5.1 서 론...196
• 5.2 기본이론...198
• 5.2.1 궤도틀림 원형복원의 필요성...198
• 5.2.2. 궤도틀림 원형복원 방법...199
• 가. 기하학적 방법...201
• 나. 전달함수 방법...206
• 5.2.3 곡률 계산...208
• 5.3 궤도틀림 원형복원 결과 검토...210
• 5.3.1 기하학적 방법에 의한 원형복원 결과 검증...210
• 가. 복원 결과 검증 과정...210
• 나. 원형 복원 결과 분석...211
• 다. 왜곡현상 원인검토...214
• 라. 궤도틀림의 파장과 차량 동요의 관계...221
• 5.3.2 역 푸리에 전달함수 방법에 의한 원형복윈 결과 검증...222
• 5.4 궤도틀림 원형복원 결과 검토...225
• 제 6 장 결 론...227
• 참고문헌...228
• 첨부...230
• 첨부 1. 국내 A사 표준 장치 그룹 리스트(상세)...231
• 첨부 2. 국내 A사 표준 Part 구조(상세)...260