• 한국정밀공학회지
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• 제28권5호
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• pp.551-558
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• 2011

To analyze the effect of wear of wheel profile on the running stability of rolling-stock, theoretical and experimental studies were conducted on the profiles used in conventional lines. In experiment using 1/5 scale model to verify the results of the theoretical analysis, the test results of the critical speed for worn wheel profile samples show similar trend. In case of the conical type wheel profile(Profile 40), the equivalent conicity is increased with flange wear. But in case of the arc type wheel profile(Profile 20h), the equivalent conicity is decreased with flange wear. And the critical speed of the bogie was inverse proportion to the equivalent conicity. It is shown that the variation of the critical speed with the wheel wear could be changed according to the design concept and wear pattern of wheel profile. Results of the theoretical and experimental studies are discussed here.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.245-250
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• 2010

본 논문에서는 안정성과 안전성 해석을 통하여 차세대 고속철도(HEMU-400X)의 주행성능을 예측하였다. 차량의 설계단계에서 주행성능을 예측하는 것은 차량의 안전 확보를 위해 매우 중요하다. 안정성 해석을 통하여 차륜의 등가 답면구배에 따른 임계속도를 계산하였다. 임계속도는 UIC518에 근거하여 등가 답면구배 0.15에서 400km/h가 달성 가능함을 보였다. 또한 안전성 해석을 통하여, 동역학 모델의 횡방향과 수직방향의 가속도 값을 시뮬레이션 하였다. 안정성 해석은 UIC518에 근거하여 440km/h의 속도로 30km의 구간을 주행하였다. 그리고 계산된 값들은 모두 UIC518의 최대 허용 가속도 값보다 적게 나타나는 것을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권9호
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• pp.765-771
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• 2014

During the acceptance test of KTX, unexpectedly great lateral vibration in 14th~16th train at 150km/h~200km/h was appeared on a straight line in the winter season. Generally, stiffness of secondary suspension in KTX vehicle is one of the most sensitive components on air temperature. So, we examined that the secondary suspension to be mounted heating system was able to reduce the lateral vibration in the tail car of KTX. Also, we verified that lateral vibration from test results on KTX train with wheel conicity 1/20 disappeared. In this paper, we analysis effective reduction methods and the cause of the lateral vibration using model of KTX train and compare with the test results. The analysis results agree well with test ones. From mode analysis result, lateral vibration is occurred at natural frequency range 0.5~0.6Hz with a negative damping value and its natural frequency disappear gradually according to increasing of wheel concinicy.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.561-567
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• 2018

본 연구는 동력분산형 고속열차의 승차감을 개선하기 위하여 진행되었다. 동력분산형 고속열차 시제차량의 동역학 해석을 통해 300km/h이상의 임계속도를 갖는 등가 답면구배의 범위는 0.05에서 0.25사이임을 확인하였다. 초기에 적용된 차륜 프로파일 S1002는 4만km이상의 누적주행거리에도 불구하고 등가 답면구배는 0.033 정도였고, 안정적인 운행을 위해서는 등가 답면구배가 0.061이 넘는 XP55가 더 적합함을 확인하였다. 동력분산형 고속열차의 승차감을 개선하기 위한 방안으로 요댐퍼의 설치 각도를 $7.35^{\circ}$에서 $0^{\circ}$로 변경하고, 민감도 분석과 최적화를 통해 도출된 공기스프링 횡 및 상하방향 강성 30% 감소, 2차 수직댐퍼 및 횡댐퍼 댐핑계수를 50% 증가시키는 방안을 제안하였다. 이를 적용하면 차체 가속도를 평균 20%정도 개선시킬 수 있을 것으로 예상되었다. 도출된 승차감 개선 방법의 일부인 요댐퍼 설치각도를 $0^{\circ}$로 변경하고 횡댐퍼의 댐핑계수를 30% 증가시킨 후 경부고속선에서 300km/h 속도로 시운전을 진행하였을 때, 차체 횡가속도는 평균 34.3% 개선되었고, 본 연구에서 제안된 추가적인 개선 방안은 향후 시운전 시험 시에 적용될 예정이다. 본 연구에서 사용된 승차감 개선 프로세스는 향후 동력분산형 고속열차의 상업 운행 시에 발생할 수 있는 승차감 관련 문제 해결에 사용될 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.430-434
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• 2004

The geometric parameters between wheel and rail change wheel/rail contact geometry characteristics, and this influence dynamic behavior of rolling stock. So, the selections of optimum geometric parameters between wheel and rail is important for planning of railway system. In this study, we have analyzed the influence of geometric parameters like wheel flange-back distance, gage, and rail inclination to the equivalent conicity relating dynamic behavior. The analyses show the following results. The widening of wheel flange-back distance increase the equivalent conicity, the widening of gage, rail inclination 1/20 compared with rail inclination 1/40 decrease the equivalent conicity.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.797-803
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• 2019

본 연구는 동력분산형 고속열차의 횡방향 진동을 저감하기 위하여 진행되었다. 동역학 해석을 통한 연구에서 동력분산형 고속열차 시제차량(HEMU-430X)은 고속열차에서 주로 사용되는 차륜프로파일(XP55, GV40, S1002)에 관계없이 낮은 등가답면구배에서 횡방향 진동이 커지고, 차륜 마모가 진행되어 등가답면구배가 커지면 횡진동이 감소하는 경향을 보였다. 이는 HEMU-430X에 적용된 현가장치 특성치들의 조합된 결과로 인해 등가답면구배가 낮을 때 차체와 대차가 1.4Hz의 주파수로 공진하여 차체 헌팅이 발생되기 때문이다. 고속열차의 횡방향 진동저감에 대한 해외 사례에서 요댐퍼의 유압강성(Hydraulic stiffness)을 낮추어 진동을 개선한 사례를 고찰하였다. 요댐퍼의 시리즈 강성은 유압강성과 탄성조인트의 조합인데 본 연구에서는 유압강성 조정대신 비교적 간단하게 할 수 있는 탄성조인트의 강성을 낮추어 횡방향 진동을 개선하고자 하였다. 신규 제작된 탄성조인트를 적용한 요댐퍼의 시리즈 강성은 기존 요댐퍼 대비 60% 수준으로 낮았다. 60% 수준의 시리즈 강성이 적용된 요댐퍼를 HEMU-430X의 TC~M2 3량에 설치하여 시운전 시험을 수행하였다. 시운전 시험 결과 TC를 선두로 한 하행 주행 시 TC~M1의 횡방향 진동이 개선되고, MC를 선두로 한 상행 주행 시 후미 TC차량의 횡진동이 개선되는 결과를 보였다. 본 연구의 진동저감 방안은 향후 영업운전을 위해 도입되는 EMU-250 및 EMU-320의 횡방향 진동 문제 발생 시 해결책으로 적용할 수 있다.