• 대한기계학회논문집A
• /
• 제37권11호
• /
• pp.1371-1377
• /
• 2013

본 연구에서는 다물체 동역학 모델을 이용한 철도차량의 임계속도 계산 방법을 제시하였다. 휠과 레일의 접촉 구속조건과 접촉력을 휠셋 단위에서 수식화하였다. 이를 대차모델에 합하여 구속조건을 가진 다물체 동역학 운동방정식으로 철도차량의 동적모델을 표현하였다. 철도차량의 다물체 동역학 모델에 대한 비선형 구속조건식과 운동방정식은 QR 분해법을 이용하여 독립좌표만으로 이루어진 선형방정식으로 유도하였다. 유도된 선형방정식으로부터 휠셋 및 이륜 대차에 대한 고유치 해석결과를 통해 임계속도를 구하였다. 임계속도에 영향을 미치는 차량 파라미터의 영향에 대한 결과를 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권3호
• /
• pp.339-346
• /
• 2012

철도차량의 집전성능 및 이선율에 대한 사전 평가는 철도차량의 고속화와 더불어 중요시되는 문제이다. 본 논문에서는 유연체 다물체 동역학 해석 기법을 이용하여 가선과 판토그래프 사이의 동적상호작용에 대한 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 해석 모델에서 판토그래프는 강체로 모델링 하였으며, 가선계는 탄성 대변형체의 거동을 효과적으로 표현할 수 있는 절대절점좌표를 이용하여 구현하였다. 또한, 가선계와 판토그래프 간의 동적 상호작용의 표현을 위하여 서로간의 상대운동은 슬라이딩 조인트를 이용하여 구속하였다. 개발된 해석 프로그램을 이용하여 철도차량의 주행 속도에 따라 발생하는 접촉력 및 이선율을 평가하였다. 개발 프로그램의 해석 모델 및 시뮬레이션에 대한 신뢰성은 가선계와 판토그래프의 동적 상호작용 시뮬레이션 방법에 대한 국제 규정인 EN 50318에 의하여 검증하였다. 해석 모델의 개발을 통하여 개발 중인 고속철도의 집전성능을 평가할 수 있는 기반을 마련하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제38권11호
• /
• pp.97-106
• /
• 2022

국내 매입말뚝 시공방법은 선굴착 후 최종단계의 항타 관입량으로 관리하는 것이 일반적이다. 관입량은 오래전부터 수기 측정방식에 의해 이루어지고 있으며, 작업자의 안전문제와 측정값의 신뢰도 부족 등에도 작업성의 한계와 비용 문제로 자동화 기술이 적용되지 않고 있다. 본 연구에서는 비접촉식 말뚝 관입량 측정 장치를 개발하고 기존 장치와 비교계측을 통해 현장 성능을 검증하였다. 또한 관입량 측정장치를 활용하여 현장 품질관리 방법에 대해 분석하였다. 실제 현장 실험을 통해 개발 장치를 활용한 관입량 측정과 수정 Hiley공식 및 동적감쇠계수 산정을 통해 보다 신뢰도 높은 지지력 추정이 가능한 것을 확인하였다. 연구결과에 따라 각 현장마다 수행된 동재하시험으로 부터 현장 보정 절차가 이루어지면 보다 신뢰성 높은 지지력 추정이 가능하며, 실제 현장에서는 동재하시험이 수행되지 않은 말뚝에 대해서도 지지력 관점의 말뚝 시공관리에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제19권2호
• /
• pp.107-121
• /
• 2003

중력식 안벽의 내진 안정성을 분석할 때, 중력식 안벽에 발생하는 하중성분의 크기와 위상관계를 명확히 결정하는 것이 중요하다. 일반적으로 안벽에 발생하는 하중성분은 안벽 관성력, 토압 그리고 수압으로 구성되어 있으며, 각 하중성분들의 크기와 위상관계는 배면지반에 발생하는 과잉간극수압의 크기에 따라 변한다. 벽체배면과 뒤채움 토체 사이의 접촉면에서 발생하는 동적작용력은 이러한 힘들의 상호작용에 의하여 발생한다 본 연구에서는 벽체 작용하중 산정식들로부터 구한 각 하중성분들의 크기를 조합하여 배면 동적작용력의 크기와 위상변화를 배면 과잉간극수압의 함수로써 산정하는 간단한 하중산정 모델을 제안하였으며, 진동대 실험결과와 이 모델의 예측결과를 비교하여 모델의 적용성을 검증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.345-355
• /
• 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.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.459-462
• /
• 2005

The KHST(Korean High Speed Train) which had been developed by through 'G7-R&D project' has succeeded trial running test up to 350km/h on the Kyoung-Bu High Speed Track in December 16th, 2004. In order to evaluate the function and characteristics of KHST, various experimental conditions have been considered and conducted. In this paper, measured current collection characteristics and dynamic behaviors of KHST's pantograph are analysed over 300 to 350km/h in running speed of KHST. A measuring system developed and installed on the KHST for measuring the performance and mechanical characteristics of the KHST's pantograph was used for this trial running test and eventually, we proofed that KHST has a remarkable and stable current collection characteristics as it had been designed.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
• /
• pp.679-685
• /
• 2001

In this paper, the dynamic response of the pantograph system that supplies electrical power to a high-speed rail vehicle were investigated. The analysis of the catenary based on the Finite Element Method (FEM) is executed to develop a pantograph fits well in high-speed focused on the dynamic characteristic analysis of the pantograph system. By simulation of the pantograph-catenary system, the static deflection of the catenary, the stiffness variation in contact lines, the dynamic response of the catenary undergoing constant moving load and the contact force analysis were executed. In order to consider the design variables that effects on the dynamic characteristic of the pantograph system performed the dynamic sensitivity analysis. From the pantograph-catenary analysis, the design parameters of a pantograph could be improved. From the results of the sensitivity analysis, a pantograph with improved parameters is suitable for a high-speed rail vehicle from the design-parameter analysis.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 1989년도 제9회 학술강연회초록집
• /
• pp.35-47
• /
• 1989

누설방지를 목적으로 산업용 기계에서 많이 사용되고 있는 기계평면시일(mechanical face seal)은 기능상 높은 신뢰도를 요구하고 있다. 이를 위하여 동적 안정성이 커야되고, 밀봉된 유체의 누설을 최소화시킬 수 있는 정도에서 시일의 수명을 결정해야 한다. 이와같이 상반된 성질을 동시에 만족시키기 위하여 시일 성능에 영향을 미칠 수 있는 기하학적 요인들을 고려하여 해석해야 한다. 일반적으로 미끄럼 접촉운동을 하고 있는 시일에서 시일링 간극(sealing gap)이 수 micron 단위라는 점을 고려할때 시일 조립시 중심맞추기(alignnment) 정미\ulcorner 결여 및 회전축의 자중량 등에 의한 기계적 변형(mechanical distortion), 특히 고온의 분위기에서 작동되고 있는 시일의 열변형(thermal distortion)은 시일의 경사집에 커다란 영햐을 주고 있다. 또한 누설을 최소화시킬 목적으로 시일 링(seal ring) 을 시일의 경사짐에 커다란 영향을 주고 있는 스프링의 강성도를 증가시키면 상대 미끄럼 운동을 하고 있는 접촉명이 건조마찰에 의한 마멸이 진행되어 코닝(coning)현상이 생긴다. 시일 평면에서 코닝 현상은 시일의 축방향 분리력(axial separtating force)과 경사 모우면트(tilting moment)에 커다란 영향을 주고 있는 것으로 알여졌다. 이들의 연구는 주로 경사진 시일평판에 시일근사치이논(seal approximation bhoryl)을 이용하여 1차원 비압축성에 관한 시월 성능을 해석하였다. 본 연구에서는 비압축성 유체의 점성이 온도에 의하여 변화를 일으키는 조건하에서 경사진 회전시일에 코닝이 발생되었을때 시일링 각극에서의 압력분포를 ㅈ차원인 경우에 대하여 수치적으로 해석을 하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
• /
• pp.571-577
• /
• 2001

In this paper, the dynamic response of the pantograph system that supplies electrical power to a high-speed rail vehicle were investigated. The analyses of the catenary based on the Finite Element Method (FEM) is executed to develop a pantograph fits well in high-speed focused on the dynamic characteristic analysis of the pantograph system. By simulation of the pantograph-catenary system, the static deflection of the catenary, the stiffness variation in contact lines, the dynamic response of the catenary undergoing constant moving load and the contact force analysis were executed. By the pantograph-catenary analysis, the design parameters of a pantograph could be optimized. For more improving the dynamic characteristics of the pantograph, the active-pantograph was investigated by controlling a contact force. The active pantograph showed the better performance compared to the parameter-optimized. However, the parameter-optimized pantograph would be acceptable for a high-speed rail vehicle through the design-parameter analysis.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.265-270
• /
• 2006

복합재로 된 판재에 대하여 동적 균열이 접합면을 따라서 진행되어 가면서 찢어져 나갈 때 그 계면 주위에서의 응력 상태 및 변형, 견인응력 등을 조사하였다. 최대의 등가응력 및 소성 변형율은 접촉이 바로 떨어지는 부분에서 그리고 판 끝부분의 휘어지는 부근에서 최대의 변형량이 되었다. 견인력은 0.015mm정도로 그 면이 떨어졌을 때 최대치 75 MPa로서 되었다가 서서히 낮아지면서 0.13mm이상 떨어졌을 때는 0으로 일정하게 되었다. 이러한 연구 자료로서 정확한 파괴강도 해석과 안전설계 및 새로운 고급재료의 개발에 필요한 자료를 제공할 수 있는 기초적인 연구를 수행함이 본 연구의 목적이다.