Abstract
Through this study, a conceptual design for the next generation high-speed EMU has been derived to meet the crash worthiness requirements of the Korean rollingstock safety regulation. The crashworthiness regulations require some performance requirements for two heavy collision accident scenarios; a train-to-train collision at the relative speed of 36 km/h, and a collision against a standard deformable obstacle of 15 ton at 110km/h. The complete train set will be composed of 2TC-6M with 13 ton axle load, which is different from KTX with the power car of 17 ton axle load. Using theoretical and numerical analyses, a crashworthy conceptual design was derived in terms of mean crush forces and energy absorptions for principal crushable structures and devices. The derived conceptual design was evaluated and improved using one dimensional dynamic simulations for the bar-spring-damper-mass model. It is shown from the simulation results that the suggested conceptual design can easily satisfy domestic crashworthiness requirements.
본 논문에서는 국내철도차량안전기준의 충돌안전 요구사항을 만족하는 동력 분산형 고속전철의 충돌안전도 개념설계에 대하여 연구하였다. 국내안전기준에는 36km/h 열차 대 열차 충돌, 15ton 변형체 장애물과 110km/h 충돌 등 2가지 중충돌 사고에 대한 충돌안전성능을 요구한다. 한국형 분산형 차세대고속열차는 17ton 축중의 동력집중형 KTX와 달리 13ton 축중을 가지는 2TC-6M로 구성된다. 이론적 수치적 해석을 통하여 주요 압괴구조 및 부품의 평균압괴하중과 변형량을 에너지 흡수 관점에서 충돌안전도 개념설계안으로 도출하였다. 도출된 개념 설계안은 1차원 막대-스프링-댐퍼-질량 동역학 시뮬레이션 결과로부터 국내 충돌안전기준을 잘 만족시킬 수 있음을 보였다.