• 제목/요약/키워드: 동적 차량거동 한계

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도시철도 차량의 동적거동을 고려한 차량한계 해석 (Analysis of Vehicle Limit Considering the Dynamic Behavior for an Urban Train)

  • 박찬경;김영국;배대성
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권7호
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    • pp.527-533
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    • 2002
  • A railway vehicle should be satisfied with the safety criteria and ride comfort of passengers. A bogie of railway vehicle Is composed of many suspension components, such as springs, dampers and etc.. that have an influence on the dynamic behavior of the train wish the wheel/rail profiles and track geometries. Therefore, it Is necessary for engineers to check the Interference between vehicle limit and construction limit with considering the vehicle's behavior, because when the vehicle is running on curved track, it should be have enough clearance from infrastructure for safely, spacially In a subway system. This paper explains the effective method of analysis for vehicle limit considering the vehicle dynamic behavior and reviews the problem of vehicle limit for the Korean Standard Urban Train. The results show that the vehicle limit is over the construction limit when the Korean Standard Urban Train runs on the curved track with 180 m radius of curve.

차량승차감 평가지수 개발에 대한 연구 (Development of Vehicle Ride Index Using Measured Acceleration)

  • 장한기;김승한;조영호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.132-137
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    • 2000
  • 차량 개발에 있어서 승차감(Ride)과 조향성능(Handling)의 평가는 차량의 동적 성능을 판단하는 주 인자인데, 차량업계에서는 이들 평가의 대부분을 주관적인 방법에 의존하고 있다. 최근에는 주관평가의 문제점을 해소하기 위해 차량의 동적 거동을 직접 측정함으로써 평가를 객관화하려는 시도가 많이 행해지고 있다. 본 연구에서는 숭차감 평가를 위한 정량화 지수를 개발하는데 있어서 저해 요인들을 분석하고 이에 대한 해결방안을 제안함으로써 측정된 물리량을 이용하여 주관평가 결과를 대체할 수 있는 방안을 정립하고자 한다. 우선 정적, 동적 승차감에 대한 모형을 통해서 승차감 정량화의 한계와 기존의 승차감 평가지수에 대해 고찰하고, 실제 차량 시험에서 얻어진 주관 평가치와 측정 가속도간의 상관관계 정립을 통해 관계식을 수립하는 방안에 대해 서술하고자 한다. 이 과정에서 주행시 간헐적으로 들어오는 충격성 입력을 처리하는 방법도 함께 논하였다.

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철도교용 고무패드 설치에 따른 판형교의 동적 거동 분석 (Analysis of Dynamic Behavior of Open-Steel-Plate-Girder Bridges Due to Installing Rubber Pads)

  • 최은수;김현민;오지택;김성일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제17권3호통권76호
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    • pp.295-306
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    • 2005
  • 본 연구에서는 '철도교용 고무패드의 강성추정기법'에서 결정된 각 고무패드의 강성과 가정된 감쇠비를 이용하여 두 판형교에서의 동적 거동을 분석하였다. 또한 패드에 의한 판형교의 동적 거동 변화가 철도교량의 거동의 한계를 규정하고 있는 규준에 적합한지도 판단하였다. 고무패드를 교좌로 판형교에 설치하면 판형교의 동적 처짐은 증가하였다. 그러나 처짐이 증가하더라도 규정에 있는 한계를 넘지는 않아 차량의 안정적 주행에 영향을 주지는 않는다. 천연고무나 크로로프렌 고무패드는 변형이 크게 발생하여 교좌로서 활용이 부적합하나, 폴리우레탄 고무패드는 변형이 작게 나타나 사용성이 우수한 것으로 판단되었다. 그러나 고속 주행을 위해서는 패드의 면적을 증가 시켜서 패드변형을 제한해야 하는 것으로 나타났다. 고무패드의 강성증가 및 감쇠비 증가가 교량의 동적 거동에 미치는 영향에 대해서 분석을 실시하였다. 고무패드의 감쇠비 증가는 교량의 동적 거동에 거의 영향을 주지 않았다. 패드의 강성 증가는 상대적으로 자중이 크고 강성이 작은 교량에서는 응답 개선 효과가 적지만, 자중이 작고 강성이 큰 즉 경간이 짧은 교량에서 상대적으로 응답 개선 효과가 크게 나타났다.

PSD 설치에 따른 도시철도차량의 동적 거동 분석 (Kinematic Envelope Analysis of the Urban Transit EMU based on PSD Installation)

  • 정종덕;온정근;편장식;박장곤;이종우
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.447-453
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    • 2013
  • 기 현재 많은 역사 내에 PSD(Platform Screen Door)가 설치되어 있고, 이러한 PSD의 안전성이 중요시 되고 있다. 특히 운행중인 도시철도차량과의 간섭은 가장 중요한 부분으로 PSD와 차량의 충돌은 차량 및 승강장에 위치한 승객의 안전을 위협하기 때문이다. 곡선구간에 위치한 승강장을 차량이 진입할 때에 차량의 병진운동과 회전운동을 하기 때문에 PSD와 충분한 간격을 가지고 있어야 한다. 차량의 병진운동과 회전운동은 레일상태, 차량한계, 차량속도 등에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 도시철도차량, 레일, 기타 매개변수들과 같이 차량의 움직임에 영향을 미치는 요소들을 고려한 도시철도차량의 동적 해석방법을 제시하고자 한다.

궤도틀림을 고려한 교대접속부의 열차상호동적거동해석 (Train-Structure Dynamic Interaction Analysis of The Bridge Transition Considering Track Irregularity)

  • 최찬용;김현기;정근영;양상범
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권9호
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    • pp.29-38
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    • 2015
  • 이 연구에서는 열차가 교량 접속부를 통과하면서 발생되는 동적상호작용 문제를 유한요소해석프로그램을 이용하여 검토하였다. 해석대상구간에서의 궤도틀림조건은 부등침하량을 삼각함수를 이용하여 이상화하고, 철도공사 선로 보수기준을 만족하는 최대 궤도틀림 한계치를 해석조건으로 설정하였다. 해석대상이 되는 접속부 구조물의 체결장치 아래 부분은 모두 3차원 입체요소로 모형화하였으며, 해석비용을 줄이기 위하여 1/2 궤도부분만을 모형화하였다. 경계조건은 평면변형률상태에 준하는 것으로 차량-궤도 동적상호작용해석을 수행하였다. 국내 콘크리트궤도용 표준 접속부에서의 궤도틀림에 따른 열차 주행시 동적상호작용해석을 수행하여 윤중감소율과 차체수직진동가속도를 살펴보았으며, 접속부의 시멘트 안정처리골재, 일반골재, 일반토사구간에서의 발생된 최대 Mises응력으로 동적거동을 평가하였다.

철도차량의 증속에 따른 판형교의 진동특성 (Dynamic Characteristics of Railway Plate Girder Bridges with Increase of Diesel Locomotive Speed)

  • 조은상;김현민;황원섭;오지택
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.769-782
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    • 2006
  • 상시 운행 열차는 운행 속도 대역폭이 한정되어 있기 때문에 속도에 따른 교량의 동적응답 특성 파악에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 교량상을 통과하는 열차 속도와 교량의 동적응답의 상관관계를 파악하기 위하여 실운행 디젤 기관차 1량에 의한 증속실험을 실시하였다. 가속도 응답특성 분석을 위하여 지점부를 제외한 전구간에 걸쳐 등간격으로 7개의 수직가속도와 중앙부에 1개의 수평가속도계를 부착하였다. 교량의 중앙부에는 연직방향과 횡방향 거동특성 파악을 위하여 수직 변위계, 수평 변위계, 휨변형률계를 각각 1개씩 설치하였다. 실험 차량을 대상 교량의 중앙부와 지점부에 정적재하 후 5km/h부터 90km/h까지 10km/h씩 증속하였고, 각 속도 대역별로 2회씩 반복하여 실험을 실시하였다. 실측 데이터의 필터링 방법에 따른 진동 평가 방법의 적절성을 검토하였고, 연직방향 진동가속도 대비 횡방향 진동수준을 평가하였으며, 속도에 따른 처짐, 변형률 및 윤중변동 특성을 검토하였다.

열차제어시스템을 위한 전동차 제동특성 분석 (Analysis of braking characteristics of electric multiple unit for train control system)

  • 최돈범;오세찬;김민수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.887-895
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    • 2018
  • 본 논문은 수송량 증대를 위한 열차제어시스템의 안전거리 설계와 전동차 제동설계에 활용할 수 있는 제동모델을 제시한다. 제동모델을 위해 6량 1편성으로 운행되는 전동차의 제동특성을 시험하였다. 제동특성에 영향을 줄 수 있는 인자로는 마찰계수, 제동압력의 변화, 회생제동 등이 있으며 시험을 통해 확인하였다. 제동압력은 상용제동과 비상제동으로 구분하고 차량의 특성을 반영하였다. 주행하는 철도차량에 작용하는 외력은 주행저항을 측정 시험과 후처리 방법을 제시하고 있는 KS R 9217에 따라 시험을 수행하고 2차 다항식 형태로 해당 열차의 주행저항을 제시하였다. 차량의 재원, 마찰계수, 제동압력, 주행저항을 바탕으로 직선 평탄 선로를 주행하는 전동차의 동적 거동은 다물체 동역학 해석 소프트웨어를 이용하여 해석하였다. 해석결과는 상용제동과 비상제동에 대하여 시험결과와 비교 검증하였으며 상당히 합리적인 결과를 도출하였다. 검증된 모델은 제동초기 속도에 따른 정지거리를 분석하고 감속도 중심의 제동모델과 비교하였다. 또한, 운영기관의 마찰계수 한계치에 따라 열차제어시스템을 위한 안전거리는 변화할 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 철도차량들을 연결하여 운행하는 열차의 동적 거동해석에 활용할 수 있을 뿐 아니라 차량 설계에서 제동에 영향을 미치는 다양한 선로환경 분석과 제동 성능향상의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

서지 발현과 성능 예측을 위한 원심압축기 동적 거동 모델 (Dynamic Model of Centrifugal Compressor for Prediction of Surge Evolution and Performance Variations)

  • 정문청;한재영;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권5호
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    • pp.297-304
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    • 2016
  • 통상 제어기 설계용으로 개발되는 차량용 수퍼 차져의 동적 거동 모델은 경험식에 의존한 압축기 맵을 활용하고 있어, 실제 서지 현상의 발생에 따른 시스템의 영향과 거동특성을 모사하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 수퍼 차져의 운전 동특성을 모사할 수 있는 해석기반 압축기 모델을 개발하고 운전 변동성에 따른 압축기의 운전 추이를 모사하고자 한다. 모델 개발은 SIMULINK$^{(R)}$ 환경에서 진행하고, 기준 동특성 모델은 Greitzer의 압축기 모델을 적용하였다. 해석 결과는 실험 결과와 비교 검증을 통해 모델의 타당성을 확인하였으며 운전 특성 변화에 따른 압축기 성능 및 서지 발생 가능성에 대해 확인 하였다.

1/5 스케일 축소대차 모델 임계속도에 관한 연구 (A Study on the Critical Speed of 1/5 Scaled Bogie Model)

  • 허현무;박준혁;김민수;유원희;박태원
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.800-805
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    • 2007
  • 철도차량용 대차의 한계 성능에 대한 검증은 설계 검증 및 안전성 확보관점에서 매우 중요하다. 차량의 안정성과 관련된 대차의 임계속도는 차량 개발 단계에서 총상 주행시험대를 이용하여 시험을 수행한다. 그러나 실물 대차를 이용한 시험과정에서 다양한 시제차량 제작 및 시험 조건 설정의 어려움, 시험 소요시간의 과다 등에 의한 단점을 내포한다. 따라서 철도 선진국등에선 과거 오래전부터 축소모델을 이용한 차량 개발 연구가 활발하였다. 따라서 본 연구에서는 대차의 임계속도 및 동적 거동 분석을 위하여 상사기법을 적용한 축소대차를 제작하였고 이를 시험하기 위한 축소 주행 시험대를 개발하였다. 축소대차 임계속도에 대한 수치해석을 수행하였으면 주행시험대상에서의 임계속도 시험을 통하여 해석결과가 시험결과에 부합함을 확인할 수 있었다.

도시철도 터널 내부 콘크리트 도상 국소공명흡음판의 흡음계수 및 구조안정성 평가를 위한 계측시스템 개발 (Developments of monitoring system to measure sound absorbing coefficient and structural stability of sound absorbing panel on the concrete track in the urban train tunnel)

  • 오순택;이동준;이동훈
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.1-9
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    • 2017
  • 본 연구에서는 터널 내 콘크리트 도상을 모사하여 현장실험을 수행하였다 그리고 도시철도터널 내 콘크리트도상의 반사소음을 저감하기 위한 다중국소공명 흡음판의 이론적 평가항목과 한계를 고려하여 허용한계를 연구하였다. 본 연구결과는 도시철도 터널 구간에서의 차량 주행속도에 따른 유동 영향에 의한 흡음판의 흡음계수를 분석하고, 구조안정성을 효율적으로 평가할 수 있는 최대 변위와 변위가 속도 및 동적특성인 감쇠비와 고유진동수를 효과적으로 도출할 수 있는 계측시스템을 제안한다.