초전도 유도 반발식 자기부상 캡슐트레인 차량의 단면적 및 길이에 따른 동특성 분석 (Dynamic Characteristic Analysis of the Superconductor Electrodynamic Suspension Levitated Capsule Train according to Vehicle Cross-Section Area and Length)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 23권 / 9호 / 238 ~ 245페이지
· 저자명 : 이진호

초록

본 연구에서는 초전도 유도 반발식 자기부상 방식을 사용하는 캡슐트레인 차량의 단면적 및 길이에 따른 동특성을 분석하여 비교하였다. 튜브 직경, 승객수, 부상에 필요한 초전도 전자석의 개수 등을 고려하여 총 5개의 차량 형상을 정의하였고, 각 차량 형상에 대한 동특성 해석 모델을 구축하였다. 동특성 해석 모델에는 캡슐트레인 주행 중 대차와 튜브 가이드웨이 사이에 발생하는 부상 및 안내 강성을 포함하였으며, 튜브 가이드웨이의 불규칙도를 외란으로 적용하였다. Matlab Simulink를 이용하여 모델 구현 및 동특성 시뮬레이션을 수행하였고, 이를 통해 대차 및 차체의 수직, 수평, 롤, 피치, 요 방향의 운동을 분석하였다. 동특성 분석 결과, 차량 단면적 및 길이 증가에 따라 전체 차량의 무게 증가로 인해 대차 변위는 증가하고 차체 가속도는 감소함을 알 수 있었다. 그리고 같은 무게의 차량일 경우, 차량의 단면적을 증가시키는 것이 길이를 증가시키는 것보다 차량의 회전 동특성 측면에서 유리하고 속도에 따른 영향도 적음을 확인하였다.

영어초록

In this study, the dynamic characteristics of a superconductor electrodynamic suspension levitated capsule train were analyzed and compared according to the vehicle's cross-section area and length. Five vehicle design models for the capsule train were defined by considering the tube diameter, the number of passengers, and the number of superconductor magnets required for vehicle levitation. A dynamic characteristic analysis model was developed for each design. The developed models included the levitation and guidance stiffnesses between the bogie and the tube guideway that are generated during operation, and guideway irregularity was applied as an external disturbance. Matlab Simulink was used to realize the developed models and simulate the dynamic characteristics of each one. The vertical, lateral, roll, pitch, and yaw motions of bogies and the carbody were analyzed. As a result of the dynamic characteristic analysis, it was found that the increase of vehicle mass due to the increase of the cross-section area and length makes the bogie displacement increase and the carbody acceleration decrease. In the case of vehicles of the same weight, it was found that increasing the cross-sectional area was more advantageous for the rotational dynamic characteristics and less affected by the speed than increasing the length.

참고자료

· 없음