본 논문은 하중재하시 강상판교의 방수층과 교면포장에서 발생하는 거동을 유한요소해석을 통하여 분석하였다. 포장표면에 연직방향으로 작용하는 차량하중과 수평방향으로 작용하는 차량의 제동하중의 크기에 따른 포장체와 방수시트에 발생되는 응력을 산정하였다. 그리고 강상판 두께 및 강성. 포장층 두께, 차량제동하중, 온도 등의 변수가 포장체의 응력변화에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 분석하였다. 방수층의 전단응력은 강상판의 두께가 얇아지고 강성이 감소할수록 증가하였으며, 강상판의 두께가 150mm이상의 경우와 탄성계수가 $2{\times}10^{5}MPa$이상의 경우에는 그 영향이 미비하였다 또한 교면 포장의 두께가 얇아지고 온도가 낮아질수록 방수층의 전단응력이 증가하였다. 포장체 하부에서 발생하는 인장변형률은 고온에서 최대가 되었으며 두께가 증가할수록 감소하였다.
This study investigates the change of the temperature and fatigue property of the braking disk (GC25-30 material) for the railway vehicle. The average temperature is measured about $100^{\circ}C$ and the maximum temperature is measured over $200^{\circ}C$ by non-contact sensor from Seoul to Chun-an. In the $20^{\circ}C-300^{\circ}C$. The Fatigue tests did for new and used disk specimens. The fatigue test results of new disk specimens were similar due to the temperature change. But the compare of specimens between new disk and old disk, The fatigue life of old disk specimens was smaller than new disk specimens about 10%.
본 연구의 목적은 운전 상황과 도로 상황에 따른 자율신경계의 반응을 측정하는 것이다. 지금까지의 생리 신호는 대부분 제한된 실험실에서 측정되었고, 이 결과들은 자연스러운 상황에 측정된 데이터와는 차이가 있을 것이다. 그러므로 보다 동적인 환경에서 인간의 감성을 추출하고자 본 연구를 수행하였다. 건강한 5명의 피험자로부터 심박 변화율, 피부 저항, 피부온도 등의 생리 신호를 측정하였다. 먼저, 정차, 정속 주행, 급출발, 급제동의 운전 상황 변화에 따른 자율신경계의 반응을 측정하였고, 둘째로, 직선 도로와 굴곡이 심한 도로에서 정속 주행을 하면서 생리 신호를 측정하여 도로상황 변화에 따른 자율신경계의 반응을 측정하였다. 정차 및 정속 주행에 비해 급출발, 급제동일 때, 직선도로에 비해 굴곡이 심한 도로에서 주행을 할 때 평균 R-R 간격은 감소하였고, 전력 스펙트럼의 (LF+MF)/HF비는 증가하였고, 피부온도는 감소하였고, 피부저항은 증가하였다. 본 연구로부터, 정차 및 정속 주행에 비해 급출발, 급제동일 때 그리고 직선도로에 비해 굴곡이 심한 도로에서 주행을 할 때 교감신경계의 활성화비가 증가한다는 일치된 경향을 관찰할 수 있었다. 앞으로 피실험자수를 늘려 보다 정확한 통계적 분석을 하고자 한다.
공업기술의 발전에 따라 전동기의 용도도 다양화되고 기계의 기진 정상 정전에서 역전으로 바꾸는것을 기계적 방법보다 전동기의 기동제동 plugging운전방법으로 이송할 때 기계의 고효율화, 기구의 간소화가 된다. 그러나 이러한 다송운전이 빈번할 때 일반전동기로서는 신뢰도가 문제가 되므로, 이 용도에 적합한 특성을 가지는 운동기를 개정함으로서 신뢰도가 높도록 해야 한다. 이런 종류의 용도로 사용되는 용형전동기로서는 특성상 기동 Torque, 가속 Torque가 크고 단시간에 기동하며 Plugging에 적합하고 Dynamic Brake에도 지장이 없어야 하며, 온도상승의 점에서는 기동중에 1차동손이 적고 2차고저항인것이 요구된다. 또 구조상에서는 Inertia가 작으며 급속한 기동이 제일 먼저 요구된다. 만약 기동중에 발열하는 부분의 열용량이 크며 부하 Inertia도 커서 기동시간이 수10초를 걸린다면 국부적으로 대단히 높은 온도상승을 하게 되고, 가혹한 Plugging운전을 하는 경우는 열적 및 기계적으로 고도의 신뢰성이 요구된다. 이에 적합한 Cycle Starting Motor를 시작하여 본 결과를 경험을 토대로 다목적으로 연구검토하여 여기에 소개하고자 한다.
블랙아이스는 눈에 쉽게 구분되지 않아 많은 교통사고를 초래하고 있다. 한국교통연구원 교통사고분석시스템에 따르면, 2017년부터 2021년까지 5년간의 서리/결빙으로 인한 교통사고 사망자는 122명, 적설로 인한 교통사고 사망자는 40명으로, 블랙아이스는 적설에 비해 위험성이 높은 것으로 나타난다. 과거의 다양한 연구에서 블랙아이스 생성조건을 기압과 한기 축적등의 조건에서 예측해왔지만, 이러한 기상학적 모델은 봄철 해빙기의 일교차로 인한 눈의 해동과 재냉각과 같은 다양한 기상 조건에서의 블랙아이스 탐지가 어렵다는 한계가 있어 최근에는 이미지 판별과 딥러닝모델(YOLO 등)을 기반으로 한 센서가 제시되고 있다. 그러나, 이러한 방법은 충분한 컴퓨팅 자원이 뒷받침되어야 하며, 블랙아이스 탐지까지 걸리는 속도가 빠르지 못한 편으로, 블랙아이스 초입 구간에서의 제동에 취약하다는 잠재적인 약점을 가지고 있다. 그러므로 본 연구에서는 블랙아이스의 주 원인인 서리나 어는비가 발생하기 위해서 주변 공기가 이슬점 온도 이하, 노면온도와 이슬점이 어는점보다 낮아야 함을 이용, IoT 센서 모듈을 통해 Magnus 방정식으로 계산한 이슬점 온도와 노면 온도를 사용하는 이동식 블랙아이스 추정 장치를 제시한다. 본 장치는 대기압, 온도, 습도로부터 계산된 이슬점 온도와 노면 온도를 통한 서리발생 가능성과 대기 온도, 노면 온도를 통해 어는비의 발생환경 여부를 계산한다. 본 연구 결과를 통해 블랙아이스 추정과 기상정보 생산을 동시에 가능케 하며, 추정 결과를 통합 수집서버에 전송함으로서 운전자에게 전방 블랙아이스 위험 구간을 조기에 전달하는 시스템과 이를 관리하기 위한 인프라를 구축하여 운전 시 결빙 미끄러짐 사고를 저감하고자 한다.
Recently, the internal combustion engines have focused on reducing the $CO_2$ gas in order to cope with severe regulations for fuel economy. Therefore, various new technologies have been developed. Among them, cooling system is spotlighted because it has great effect on fuel economy. In this study, we measured the friction losses of engine parts according to engine speed and oil temperature. We also obtained optimized oil temperature which has the minimum friction losses. Then, we selected optimized oil temperature range and gave informations of friction losses for each engine parts. In addition, we analyzed relationship between coolant temperature and oil temperature by using engine performance test system. From this experiment, we obtained the database for relationship between coolant temperature and oil temperature. Then, we found the optimal temperature about engine oil. We analyzed BSFC and exhaust emissions by controlling the high coolant temperture. If we controlled coolant temperature more higher, BSFC has a little difference but exhaust emissions such as THC and CO have reduced. By using these experimental results, we predicted that IC engine have more low fuel consumption and exhaust emissions by optimized cooling control strategy.
The brakes employed on commercial vehicles must be able to withstand three types of demanding services which are use-emergency stops from high speed, many repeated stops as in a delivery or bus route, and speed control in mountain descents. Two type of friction brakes are in use ; drum breaks and disc brakes. Drum brakes are of the internally expanding type in which two shoes fitted externally with friction material are forced outward against the inside of a rotating drum on the wheel unit. In this case, the Braking power is produced by the friction force between a drum and a lining, and is converted into heat. In this research an unsteady state heat transfer analysis for drum brake system of heavy truck has been performed by ABAQUS/standard code in the case of single-braking and the repeated braking condition. The temperature histories obtained by the finite Element analysis have been compared with the result calculated by the simplified formulation and the result obtained by the experiment of real vehicle conditions.
본 논문은 고속철도 디스크 브레이크용 유연 제동 패드의 성능 향상을 위해 구조적 안정성 검토와 신뢰성에 대한 연구를 수행하였다. 연구에서는 유연패드의 구조 해석 과정을 거쳐 개선된 모델을 얻어내었으며, 실제 크기와 동일한 1/2 모델을 가지고 구조적 안전성을 확인하였다. 또한, 축소 시편을 제작하여 모달 시험과 스트로크 및 내구성 시험을 수행하여 동 특성과 기계적 안정성을 확인하였다. 샤시 다이나모 장비와 열 적외선 캠코더를 이용하여 유연패드에 대하여 회전 속도에 따른 열섬 발생 현상을 측정하고, 디스크와 패드 사이의 균일한 접촉 능력을 확인하였다. 또한, 제동 시 유연패드에 안정적인 온도 분포가 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 토대로 제안된 유연패드의 구조 안정성 및 열에너지 방출 효과 등의 장점을 확인하였다.
본 논문은 자동차 제동성능에 대한 운전자의 요구에 따라 브레이크 디스크 튜닝이 많이 이루어지고 있어, 자동차에 사용되고 있는 순정 디스크와 튜닝제품으로 나오고 있는 디스크의 열적거동을 FEM해석을 통해 분석하였다. 순정 디스크 모델링 및 튜닝 디스크 Model-1, Model-2, Model-3로 모델링을 하고 디스크 회전속도를 1000rpm으로 설정하여 해석을 실시하였다. 브레이크를 작동하면 디스크와 패드 접촉에 의해 발생하는 작동시 온도와 디스크 정지 후 마찰면의 온도, 열 변형 등 디스크 표면의 열적거동에 대하여 분석하였다. 브레이크 작동시(0-4.5초) 온도는 순정 디스크보다 튜닝 디스크가 34℃높게 나타났고, 디스크 정지 후(40.5초) 온도는 튜닝 디스크가 18℃낮게 분석되었으며, 디스크 열에 의한 변형은 튜닝 디스크가 0.3mm정도 많이 변형되었다. 순정 디스크와 튜닝 디스크의 열적거동에 따른 페이드 현상 등을 줄일 수 있는 효과는 있으나, 튜닝 디스크의 홀 가공 및 디스크 면 가공에 따른 열적거동에는 크게 변화가 없음을 관찰할 수 있었다.
When a high-speed train reduces its operating velocity while decelerating from a maximum of 350 to 50 [km/h], the train applies eddy-current brakes, which results in a deceleration time of approximately 3minutes. Therefore, a high current is utilized in order to obtain a large braking force. Consequently, the temperature of the electromagnet and rail increases significantly. In this paper, The thermal characteristics on a single magnet pole with convection heat transfer coefficient are simulated by using 2D-FEM. To verify the analysis results, the computed temperatures are compared with the experimentally measured temperature at stationary state. Furthermore, transient-state thermal analysis is performed to predict the magnet temperatures as the train is decelerating.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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