휠셋의 동역학 모델링 및 해석에 관한 연구

A Study on Dynamic Modeling and Analysis of a Wheelset

휠-레일 접촉해석의 정밀도는 휠과 레일의 접촉 위치 분석 방법 및 접촉력 계산 방법에 따라 결정된다. 휠과 레일의 형상을 2차원 곡선접촉으로 가정하여 휠-레일 접촉 위치를 찾는 방법은 계산시간이 짧은 장점이 있지만 3차원 곡면으로 가정한 경우에 비해 근사화된 해를 가지는 단점이 있다. 본 연구에서는 2차원 곡선접촉 해석에 기인한 방법과 3차원 곡면으로 가정한 방법에 대한 휠셋의 동특성 해석 결과을 비교하고자 한다. 곡선 주행시 휠셋 중심에 대해 요 각도 및 횡변위 등의 해석결과를 비교하고자 한다.

The accuracy of wheel-rail contact analysis is mainly determined by the methods to find wheel-rail contact points and to calculate contact forces. The 2-dimensional approach which calculates contact points based on the profile curves of the wheel and rail has advantage of reducing calculation time but shortage of approximating the solutions when comparing with 3-dimensional analysis In this analysis, wheelset dynamic behaviors calculated by the approach based on the 2-dimensional wheel-rail curves are compared with those by the 3-dimensional wheel-rail surfaces. Yaw angle and lateral displacement of wheelset center are compared when negotiating a curve.