전동차의 차체는 최대승객하중의 운행조건 하에서 시스템의 기능을 만족하도록 강성 및 강도를 갖도록 되어 있으며, 수직하중 및 수평하중을 지지하는 언더프레임(Under Frame), 측벽의 하중을 지지하는 측면구조틀(Side Frame) 지붕을 구성하는 지붕구조틀(Roof Frame), 끝막이 골조(End Frame)로 구성되어 있다.(중략)
This paper describes the structural analysis result and load test result of accident EMU(Electric Multiple Units). Structural analysis and load test of EMU were performed for the criteria of safety assessment. Structural analysis using commercial I-DEAS software provided important information on the stress distribution and load transfer mechanisms as well as the amount of damages during rolling stock crash. The purpose of the load test is to evaluate a safety which carbody structure shall be considered fully sufficient rigidity so as to satisfy proper system function under maximum load and operating condition. The results have been used to provide the critical information for the criteria of safety assessment.
국내 도시철도차량의 운행이 지속되면서 차량 사고가 발생함에 따라 차량복구의 안전성 확보와 복구보수비용 절감 등에 기여할 수 있는 안전진단 수행체계의 법제화를 통한 도시철도차량의 안전운행 확보가 절실하다. 그러므로 도시철도차량 안전진단은 차량을 복구하기 전 복구 가능여부를 확인하기 위하여 상태평가, 안전성평가 등을 실시하는 것이다.(중략)
WR580/NF4000 유리섬유 에폭시 면재를 갖는 알루미늄 하니컴 샌드위치 복합재가 적용된 자동무인경전철 차체 구조물은 구조 시험과 유한요소 해석에 의해 평가되었다. 구조 시험은 JIS E 7105 규정에 따라 수행되었다. 차체 구조물의 추조 안전성은 다이얼 게이지와 가속도 센서를 통해 얻어진 처짐 및 고유진동수 결과에 의해 평가되었다. 그리고 제안된 유한요소 모델은 구조 시험 결과와 비교 되었으며, 유한요소 해석은 구조 시험과 잘 일치함을 보였다. 또한, 차제 구조물의 강성을 높이기 위해 언더프레임에 보강재가 적용된 모델은 설계단계에서 제안되었다. 보강된 언더프레임 모델을 갖는 복합재 차체 구조물은 구조 강성이 약 44%가 향상되었다.
NS-2를 사용하는 시뮬레이션에서 동영상 서비스가 수행될 때 프레임이 수신되는 순서대로 동영상이 재생된다. 기존의 수신된 프레임 순서 기반 동영상 재생 방법에서는 수신기와 송신기의 프레임 순서들이 일치하지 않아서 수신버퍼는 송신 버퍼의 프레임들 사이의 패킷들이 규칙적인 크기를 유지하는 효과를 가지지 못하고 수신버퍼에서의 패킷 군집 또는 성김 현상이 일부 프레임의 순서들의 예상치 못한 뒤바뀜에 기인하는 불규칙한 패킷 크기에 의해서 발생할 수 있다. 수신버퍼의 프레임들에서 발생한 이러한 패킷 군집 또는 성김 현상은 버퍼 오버플로우와 언더플로우의 발생확률을 증가시키게 된다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여 제안하는 프레임 수신 순서 재할당 방법에서는 송신버퍼의 프레임 순서와 동일하게 수신버퍼의 프레임 순서를 재배치하는 별도의 재생버퍼를 추가하여 수신한 프레임들이 수신버퍼에서 일정한 패킷 크기를 유지하게 하였다. NS-2와 JSVM을 이용한 시뮬레이션을 통하여 기존 방법과 제안된 방법에서의 버퍼 오버플로우와 언더플로우의 발생 횟수 그리고 최대 신호 대 잡음비 성능을 비교하였다. 그 결과, 제안방법이 기존 방법보다 더 우수함을 확인할 수 있었다.
알루미늄 재질의 도시철도차량 차체의 경량화를 위해 이중 판재구조로 이루어진 철도차량용 알루미늄 압출재의 최적설계를 수행하였다. 위상최적설계 기법을 이용하여 알루미늄 차체에서 가장 큰 중량을 차지하는 하부 프레임 베이스 플레이트의 경량화된 위상을 도출하였고, 이를 기반으로 압출재 부재별 치수 최적화를 수행하였다. 하부 프레임 다음으로 큰 중량을 차지하는 측면 프레임 압출재에 대해서는 치수 최적화를 통하여 경량설계를 수행하였다. 최적설계안과 현재 설계의 최대발생응력과 최대 변형량을 비교하여 최적설계결과의 타당성을 검증하였다. 이 과정을 통하여 언더프레임과 사이드프레임의 중량을 현재보다 평균 12% 줄일 수 있었고, 차체 전체로는 8.5%의 경량화 효과를 얻었다.
Aluminum alloy is very useful material for high speed transportations due to its high strength and light weight characteristics. Especially because of a weight reduction a large extrustion of aluminum alloy carbody has been manufactured. This aluminum extruded panel is a hallow extruded panel. This shape and thickness is various by designer's sense and experience and VAW's profiles. So it is important to find an optimized shape and thickness of AEP. In this study we get the AEP's thickness to minimize a weight by applying an applying an optimization algorithm. The results of the study can be used as basic guidelines double-deck trains in the future.
In development of a composite carbody tilting train, the structural safety is especially emphasized on the joint part between composite carbody and metal underfame because it is directly related to the safety of passengers. In this paper, detailed structural analysis including bending and compression was performed for the proposed designs of the joint part, so stress distribution and maximum deflection were obtained and compared to each other. Based on the results of initial designs, modified ones were suggested and the same analysis procedure as before was followed, through which we could confirm the excellence of new design.
This paper describes 3D Dimensional Measurement(EDM testing) and tensile testing results of carbody structure for crashed EMU(Electric Multiple Units). Tensile tests were performed on two different types of specimens in order to evaluate the strength changes before and after damages, obtained from plastic deformed area and nondeformed region of the crashed EMU. And Structural analysis of EMU was performed for the criteria of safety assessment. Structural analysis using commercial I-DEAS software provided important information on the stress distribution and load transfer mechanisms as well as the amount of damages during rolling stock crash. The testing results have been used to provide the critical information for the criteria of safety diagnosis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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