• 한국철도학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.16-24
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• 2009

선형탄성파괴역학을 적용하여 균열이 발생한 변동하중하의 철도차량 대차틀에 대한 균열성장속도를 예측하였다. 이를 위하여 철도차량 대차틀의 균열발생사례를 분석하여 취약부위를 파악하였으며, 영업노선에서의 실동하중 측정과 구조해석을 통한 정하중 계산으로 대차틀 취약부에서 운행 중 받는 총 하중이력을 생성하였다. 총 하중이력에서 균열닫힘을 고려한 유효하중이력을 계산하였으며, 취약부 3곳에서 균열성장속도를 예측하고 일본에서 측정한 균열진전 사례와 비교하였다. 해석결과 초기길이 40mm의 균열이 급속한 균열성장을 일으키기까지는 약 50만km의 주행거리가 필요하며 이는 약 3.8년의 운행기간에 해당하므로 도시철도의 유지보수기간을 고려하면 임계균열로 도달하기 전에 충분히 감지할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.92-97
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• 2011

Vehicle lightings are very important for safe driving during night time. Since the eye recovery time after an exposure to oncoming headlights would take after several seconds, the aiming point of vehicle head lamps have to pass safety requirements. Despite the fact that vehicle inclination is variable with vehicle load conditions, the head lamps aiming point is usually fixed at a constant position which is set by car manufacturer. Consequently, vehicle head lamps under varying load conditions often make people in the opposing vehicle uncomfortable, and even worse, can cause an accident. This paper presents an active vehicle lighting mechanism to automatically adjust its aiming point, or cut-off line, in order to compensate the change in vehicle inclination resulting from load variations. The effectiveness of the proposed method is demonstrated through a set of simulations and experiments with a real vehicle.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.371-375
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• 2010

분산형 고속철도차량의 유리창 강도조건을 설정하기 위하여 열차가 터널을 통과하는 동안의 압력변동이 수치적으로 모사되었다. 계산결과를 토대로 객실 내외의 압력차이가 계산되었고, 객실 유리창에 작용하는 하중의 크기가 도출되었다. 열차가 터널을 통과하는 동안의 압력장을 모사하기 위하여 축대칭 Navier-Stokes 방정식에 기반한 전산유체역학이 이용되었다. 차량 내부의 압력변동은 차내 압력변화율과 차 내외부 압력변동의 선형 관계식에 근거한 1차 차분식을 이용하여 계산되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.89-89
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• 2004

결정적인 알고리즘과 입력정보의 사용은 평가된 해석과 실제 시스템 값과의 차이로 잘못된 결론을 이끌지도 모른다. 실제 시스템은 대부분 각각의 입력 매개변수들(input parameters)과 관계된 넓은 공차 영역(tolerance band)을 가지고 있어서 입력정보로 하나의 단일한 값을 할당하는 것이 어렵다. 단일 입력에 대한 한가지 해는 변동의 이해 없이 제한된 값이라는 것을 인식할 필요가 있는데 대개 결정론적 설계는 형상과 관련된 치수변동, 항복강도나 부재의 밀도, 탄성계수와 같은 재료 물성치의 불확실성(uncertainty)과 시스템에 작용하는 하중의 변동 등을 직접 고려하지 않고 설계를 수행하기 때문에 수용할 수 있는 오차의 범위 안에서 시스템의 응답을 정확히 평가하기가 쉽지 않았다.(중략)

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1085-1090
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• 2011

철도차량의 안전성을 확보하기위해서는 견인성능 및 속도의 변동성을 고려하여 감속기의 피로해석에 관한 연구를 수행하는 것이 중요하다. 본 논문은 고속철도차량 감속기 기어의 변동하중하에서 피로파괴에 대하여 준정적 유한요소해석과 선형 Miner's Rule에 의한 내구성해석을 수행하였다. 해석을 위한 변동하중이력은 열차견인성능곡선과 상업운전조건에서 운전선도를 기초로 MSC.ADAMS의 동역학 해석에 의하여 구축하였다. 또한 감속기 피로수명은 기어표면의 침탄부 효과를 고려한 유한요소모델을 사용하여 변형률-수명접근법에 의하여 예측하였다. 해석결과로부터 급출발에 의한 빈번한 높은 기동토크와 정차역수의 증가는 철도차량 감속기 기어수명을 감소시킴을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권2호통권45호
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• pp.151-165
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• 2000

교량에 통행하는 차량의 대형화와 통행교통량의 급격한 증가로 인하여 교량부재에서 피로손상이 많이 보고되고 있다. 교량부재의 피로손상을 방지하고, 안전을 유지하기 위해서 합리적인 피로조사를 실시하여야 한다. 교량의 피로설계에서는 차량 1대만 재하 시키는 방법을 채택하고 있으나, 실제 교량의 상부에 차량이 1대만 통과하는 일은 거의 없다. 통상 교량의 상부에는 복수의 차량이 동시에 재하되므로 합리적인 피로설계를 위해서는 동시재하의 영향을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 도로교를 통행하는 차륜하중에 대해 선형중첩법과 교통류의 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 변동응력해석을 실시하고, 피로 손상도를 구함으로써 통행차량의 차축하중에 대한 동시재하의 영향에 대해 연구하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.2062-2067
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• 2009

도로 건설 중 기존 교량에 가교를 접속하여 사용하는 경우가 종종 발생한다. 이 경우 차량 하중 방향의 변경으로 인하여 기존 교량의 주형의 설계 시 고려하지 못한 피로 안정성 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 교량의 내민 슬라브와 주형의 안정성을 도로교 설계기준의 허용 피로 응력을 이용하여 검토하였다. 응력변동이 가장 큰 지점은 가교 접속 구간의 교량 시점에서 55m 떨어진 지점부, 그리고 교량 시점과 지점부 사이의 중앙점(교량 시점에서 32.5m 떨어진 지점)의 응력 변동이 크다는 것을 알 수 있었다. 이에 대한 기존 교량의 내민 슬라브와 주형에 보강이 필요함을 확인하여 보강대책을 수립하였고 보강 후 가교와 기존 교량의 피로 안정성 검토를 다시 수행하여, 도로교 설계 기준의 허용 피로 응력에 만족함을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.870-873
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• 2008

레일패드는 궤도전체의 탄성확보 뿐만 아니라 열차하중에 의해 침목으로 전달되는 충격을 완화시켜 침목과 도상의 파손을 방지하는 역할을 하는데, 통과톤수의 증가와 기후적 요인에 의하여 패드가 열화되면 패드의 강성이 증가하게 된다. 패드의 강성이 증가하게 되면 레일을 통해 침목으로 전달되는 충격하중이 증가하게 되어 침목의 파손을 유발할 수 있을 뿐만 아니라 침목하면의 도상에도 과도한 충격하중을 전달하여 도상의 손상을 가속화시킬 수 있다. 또한 레일패드의 강성변화는 궤도의 소음과 레일의 파상마모의 진전에도 영향을 미치게 된다. 따라서 레일패드의 공용기간 중에 적정한 강성을 유지할 필요가 있으며, 통과톤수의 증가에 따른 레일패드의 경화도를 산정하는 방법과 레일패드의 경화가 궤도에 미치는 영향을 정량적으로 분석하여 레일패드의 교체주기에 관한 기준을 마련할 필요가 있다. 본 연구에서는 슬래브의 질량과 일정속도대역에서의 패드강성의 민감도분석을 하여 그 결과를 비교하고 레일패드경화에 따른 대상궤도의 동적거동을 수치해석을 통하여 패드강성과 차량주행속도에 따른 윤중의 변동량과 레일의 변위, 가속도 그리고 침목의 변위, 가속도의 변화정도를 분석해 보았다. 궤도시스템의 동적해석을 위한 해석 프로그램으로는 네덜란드 델프트 공과대학에서 개발된 궤도시스템 전용 해석 프로그램인 DARTS(The dynamic analysis of a rail track structure)를 사용하였다. 대상궤도는 국내 1단계 경부고속철도에서 사용되고 있는 3중보 무도상궤도를 사용하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1051-1055
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• 2003

Aluminum carbody for rolling stocks is light and perfectly recycled, but includes severe defects which are very dangerous to fatigue strength. Structural integrity assessment for the carbody by static load test has been performed up to date. In this study, to evaluate fatigue strength of the aluminum carbody of urban transit unit. a testing method to simulate dynamic loading condition was proposed and the fatigue strength of the carbody was evaluated. The dynamic load test results showed that the alternating stress ranges were different from the estimated ranges based on the static test results. Excessive stress ranges at the center are thought to come from the flexible motion of the carbody. published fatigue test data for aluminum components, but variation of alternating acceleration along the length due to flexibility of carbody yielded unexpected results. Because fatigue strength based on the static test results may be overestimated at the center, modification of testing method is necessary.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.371-376
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• 2013

고속열차의 운행속도가 증가함에 따라 이전보다 공기역학적인 요소들의 중요성이 커지고 있다. 열차와 터널의 형상설계뿐만 아니라 주변 환경을 위해 고속 주행하는 열차 주변의 유동장을 이해할 필요성이 있다. 본 연구에서는 고속 주행으로 인해 열차 주변에 발생하는 열차풍을 분석하여 선로 주변에 작용하는 풍하중을 계산하였고, 터널 주행 시 발생하는 압력변동과 객차 연결부의 비정상 열린 공동 유동을 살펴보았다. 그 결과 2차원 해석의 정량적 한계점이 나타났지만, 정성적인 경향은 선행연구와 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 따라서 고속열차 주변의 공기역학적 특성의 이해와 열차 및 터널의 형상 변화에 따른 상대적인 비교를 위해서는 EDISON_CFD를 이용한 2차원 해석이 유용함을 볼 수 있었다.