• 제목/요약/키워드: 궤도선형

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레일 개구부에서의 궤도-차량 상호작용에 대한 연구 (A Study of Dynamic Behavior of Track and Train Interaction on Rail Open Gap)

  • 강윤석;강영종;양신추;조선규;한상윤
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.345-355
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    • 2007
  • 장대레일은 동절기에 기온하강으로 인한 인장력을 발생하는데 중위온도 이하로 떨어져 파단이 발생되면 인장파단과 레일 간에 틈이 발생되며 이를 개구부라 한다. 이 개구부를 차륜이 통과하면 충격하중이 발생하며, 큰 손실이 발생할 수 있는 열차탈선이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 동적해석을 위해 개구부를 가진 궤도와 차량의 상호작용을 고려한 동적해석모델을 제안하였다. 궤도와 차량의 선형시스템은 비선형 헤르찌안 접촉 스프링에 의해 연성되었으며 전체 궤도-차량 시스템 운동방정식을 정식화하였다. 그리고 개구부에서의 상호작용 현상을 고려하여 궤도 불균일부의 함수를 정의하고 개구부에서의 전후방 레일 사이의 개구량을 고려하였다. 비선형 방정식을 풀기위해 동적해석은 수정된 Newton-Raphson 방법에 근거한 Newmark - $\beta$ 방법에 의해 수행되었다. 그리고 차량속도, 개구량, 레일지지강성에 따른 매개변수를 조건으로 수치해석을 수행하였다.

온도하중을 고려한 장대레일 궤도의 3차원 좌굴 거동 (Three Dimensional Buckling Analysis of Continuous Welded Rail Track Under Thermal Load)

  • 강준석;임남형;양신추;강영종
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.471-478
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    • 2000
  • 수 십년 동안 철도는 비교적 짧은 길이의 레일을 신축이음을 두고 연결한 궤도로 건설되었다. 신축 이음은 궤도에 손상과 유지비 증가 등의 많은 단점들을 유발시켰다. 그래서 철도 기술자들은 신축이음부를 제거하는데 관심을 가지게 되었다. 장대레일 궤도는 기존의 레일에 비해 많은 잇점들을 가지게 되었지만, 온도에 의한 갑작스런 횡방향 좌굴이라는 새로운 문제를 야기 시켰다. 본 연구에서는 우선 침목의 영향을 정확히 고려한 장대 레일 궤도의 3차원 해석 모텔과 해석 프로그램을 유한 요소법을 사용하여 개발하여 선형 정적 해석 및 좌굴 해석을 수행할 수 있도록 하였다. 개발된 해석 모델의 특징은 레일요소로 7자유도의 보요소를 사용한 것과 궤도 구성요소의 도심축의 차이를 정확히 고려한 옵셋기법의 사용, 그리고 레일 단면내의 온도 구배를 고려한 것이다. 다음으로, CWRB에 의한 선형 정적해석 및 좌굴해석을 통해, 장대레일 궤도의 거동 및 안정성에대한 다양한 궤도 구성요소들(레일, 도상, 체결재, 침목 등..)의 영향을 고찰하였다.

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무궁화위성의 궤도재배치에 관한 연구 (A Study on the Station Relocation of the Koreasat)

  • 이상철;박봉규;김방엽
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.87-93
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    • 2002
  • 일반적으로 궤도재배치는 주어진 시간동안 현재 경도에서 목표 경도로 옮기는 작업이며, 궤도재배치 기동은 표류제도 기동과 목표제도 기동으로 나누어진다. 정지궤도 위성은 지구비대칭에 의한 중력장 때문에 동서방향의 표류에 끊임없이 영향을 받는다. 따라서 기동을 계획할 때, 이러한 영향을 고려하지 않는다면 위성은 성공적으로 궤도재배치 되지 않을 수 있다. 본 연구에서는 기동시각과 delta-V를 구하기 위해서 선형화된 궤도전이 방정식을 사용하여 구하였으며, 궤도재배치를 수행할 경우 위성들간의 접근여부를 확인하기 위하여 비선형 시뮬레이션을 수행하였다.

곡선부 최적 선형 설계기법에 관한 연구 (A Study on Optimum Design for Railway Alignment in Curve)

  • 엄주환;양신추;김은경
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.597-603
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    • 2009
  • 본 연구에서는 승차감을 목적함수로 하고 궤도부담력을 경계조건으로 하는 곡선부 평면선형의 최적설계 기법을 제시하였다. 평면선형 최적화시 중요한 변수인 곡선반경-완화곡선장은 엄주환 등(2009)에서 제시한 결정방법을 적용하였으며 승차감 평가방법은 영국 BSI(2006)에서 제시하는 곡선부 전용 승차감 평가방법인 $P_{CT}$방법을 활용하였다. 또한 한국형 고속전철 G7(KTX-II)모델을 이용한 차량/궤도선형 상호작용 해석을 수행하였다. 해석결과, 최적선형조건은 교각 I(곡선부 양 끝단 직선과 직선이 만나는 교차각) 크기 및 곡선반경-완화곡선장 조합에 따라 다름을 알 수 있었다. 또한 Kufver(1997) 등에서 제시하는 간략화 해석방법과 유사한 경향이 나타남을 알 수 있었으나, 대부분의 경우 동적해석결과 값이 크게 나타났다. 따라서 곡선부 최적선형 설계시 동적해석과 간략화 해석을 병행한다면 신속하고 신뢰성 높은 최적선형을 결정할 수 있을 것으로 판단된다.

비간섭 슬라이딩 모드 제어기법을 이용한 로봇 매니퓰레이터의 제어. (Trajectory control of a manipulator by the decoupling sliding mode method.)

  • 남택근;김용주;이기창
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2375-2377
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    • 2003
  • 본 논문에서는 2자유도를 가지는 평면형 로봇매니퓰레이터의 궤도제어에 슬라이딩모드 제어기법을 도입한 비 간섭 제어기법을 적용하였다. 따라서 종래의 선형구조해석에 근간을 둔 비 간섭제어와는 달리 파라미터 오차 및 비선형에 의한 영향을 억제할 수 있는 강인한 제어기 설계가 가능하며 매니퓰레이터의 궤도제어에 적용하여 제안한 제어기법의 유용성을 확인하였다.

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Continuous Comfort 방법을 이용한 국내외 고속철도 승차감 비교 (Comparison of Ride Comfort between Korean and European High Speed Railway by using Continuous Comfort Method)

  • 최일윤;엄주환;이준석;최민지;임지훈
    • 한국철도학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.203-211
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    • 2015
  • 차량의 승차감은 차체의 성능 뿐만 아니라 궤도의 특성에 의해서도 영향을 받게 되므로, 궤도선형 및 궤도틀림의 관리를 위하여 차량의 승차감 평가결과를 이용한다. 본 논문에서는 차체의 진동가속도 계측데이터를 이용하여 궤도유지보수와 상관성이 있는 Continuous comfort 승차감 평가방법을 통해 국내 경부고속철도노선 및 유럽 고속철도노선에 대한 승차감 평가를 수행하였다. 승차감 평가결과를 속도대역 별로 구분하여 국내외 고속철도노선의 승차감 분포현황을 정량적으로 분석하고 승차감 수준을 비교하였다. 국내의 경부고속철도의 승차감이 유럽 고속철도노선에 비하여 다소 우수한 것으로 평가되었으며, 이를 통해 국내 고속선의 궤도선형 및 궤도틀림의 관리가 적절하게 수행되고 있음을 유추할 수 있었다.

COMS 해양탑재체의 비선형성 특성 분석 (Analysis of Non-linearity Characteristic of GOCI)

  • 강금실;윤형식
    • 항공우주기술
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    • 제8권2호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • 세계최초의 정지궤도 해양탑재체인 GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)는 정지궤도 복합위성인 COMS(Communication, Ocean, and Meteorological Satellite)에 기상탑재체, 통신탑재체와 함께 탑재되기 위해 개발되고 있다. 본 논문에서는 부분품 레벨의 응답특성을 이용한 탑재체 레벨의 복사모델 수립방법을 소개하며, 복사모델을 이용하여 각 채널의 비선형성 특성을 분석한다. 또한, 해양탑재체의 복사시험 데이터를 이용하여 각 채널의 비선형 특성을 검증한다. 분석 결과, 선형이득과 비선형이득의 함수로 표현되는 비선형성$G^3$/b는 모든 채널에 대해 동일함을 확인하였다.

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선형중심 객체 관리를 위한 확장된 IFC 기반 철도 궤도부 정보모델링 방안 (The Information Modeling Method based on Extended IFC for Alignment-based Objects of Railway Track)

  • 권태호;박상일;서경완;이상호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.339-346
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    • 2018
  • 건축물을 중심으로 개발된 데이터 스키마인 Industry Foundation Class(IFC)를 토목구조물에 적용하기 위하여 IFC 요소를 확장하는 노력이 진행되고 있지만, BIM소프트웨어에서 확장 IFC 기반의 정보모델을 생성하는 방법이 충분하지 않아 어려움이 따른다. 본 연구에서는 정보관리가 가능한 확장 IFC 기반의 철도 궤도부 정보모델을 생성하기 위하여 독립적인 선형중심의 철도 궤도부 요소모델을 생성하고, 생성된 모델을 기반으로 확장 IFC 기반의 모델을 생성하는 방법론을 제시하였다. 이를 위하여 첫째, 철도 궤도부 요소를 연속적 구조물과 비연속적 구조물로 분류하였다. 연속적 구조물은 선형 기반 소프트웨어에서 생성하였고 이산화된 선형정보 연계를 통해 비연속 구조물을 독립적인 객체로 생성하고 이들을 통합하여 철도 궤도부 정보모델을 생성하였다. 둘째, 철도 궤도부의 정보관리를 위한 분류체계 및 확장 IFC 스키마를 제시하였다. 마지막으로 속성정보와 User-interface를 활용하여 객체의 의미정보를 식별하여 확장 IFC 요소와 매핑하였다. 제시한 방법론을 통하여 오송 철도종합시험선로를 대상으로 정보관리가 가능한 확장 IFC 기반의 정보모델을 생성됨을 확인하고 실용성을 검증하였다.

콘크리트궤도 슬래브의 다웰 연결부 파괴 거동 (Fracture Behavior of Dowel Joint of Concrete Slab Track)

  • 권구성;장승엽;정원석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.2125-2133
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    • 2013
  • 최근 콘크리트궤도 공법이 증가함에 따라 인접한 슬래브를 연결하는 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 슬래브의 연결부는 효과적인 하중전달, 변형 연속화, 응력 분산을 위해서 다웰 시스템이 다수 적용된다. 본 연구에서는 콘크리트 슬래브 다웰연결부를 효율적으로 이상화할 수 있는 연결부의 집중 전단스프링 (Lumped shear spring) 모델을 제안한다. 전단 스프링 모델의 강성은 다웰바의 강성과 유격을 고려하였으며, 강도는 연결부의 전단파괴에 근거한 Concrete Capacity Design(CCD) 방법에 의해 산정되었다. 해석모델의 타당성을 검증하기 위하여 다웰로 연결된 슬래브 실험체를 제작하고 재하실험을 수행하였다. 제안된 해석모델은 다웰과 콘크리트 간의 유격으로 인한 초기 비선형성 및 콘크리트 재료 비선형성을 합리적으로 반영하고 있는 것으로 분석되었다. 따라서 향후 슬래브 다웰 조인트로 연결된 콘크리트궤도의 파괴 시까지의 비선형 거동을 합리적으로 예측함으로써 철도 궤도의 설계 시 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

차량 진동이 궤도 선형 측정에 미치는 영향 (Influence of Vehicle Vibration on Track Geometry Measurement)

  • 배규영;용재철;김이현;권삼영
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제26권6_spc호
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    • pp.644-650
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    • 2016
  • Track maintenance works based on track geometry recordings are essential to enhance the safety and comfort of railway transportation. Usually, the track irregularity has been measured by a special inspection trains which all were imported from abroad. Because the inspection train speed is limited under 160 km/h, it takes a long time to inspect railways and there is difficulty in daytime operation. To solve this problem, we started to develop a track geometry measuring system (TGMS) with measurement speed up to 300 km/h which can be installed in commercial vehicles such as HEMU-430X. In this paper, we introduce a newly developed inertial TGMS and propose two inertial navigation system (INS) algorithms (method A, B) for measuring track geometry. In order to investigate advantage and disadvantage of each algorithm, we performed vibration test of the TGMS, which was simulated by 6-axis shaking table. Through the vibration test, we analyzed the influence of vehicle vibration on the TGMS which will be installed on bogie frame. To the vibration test, two methods satisfied the required accuracy of track geometry measurement under the level of the actual vehicle vibration of HEMU-430X train. Theoretically, method A is sensitive to vehicle vibration than method B. However, HEMU-430X's bogie vibration frequency range is out of interest range of measurement system. Therefore, method A can also apply the HEMU-430X train.