• 제목/요약/키워드: 철도 대차 프레임

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틸팅대차 프레임에 대한 피로강도평가 절차에 관한 해석적 연구 (An Analytical Study on Fatigue Strength Evaluation Procedure for the Bogie Frame of Tilting Railway Vehicle)

  • 김남포;김정석
    • 한국철도학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.321-329
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    • 2005
  • This paper has established the strength evaluation procedure of the bogie frame for the Korean tilting train that is being developed in KRRI, In order to establish the strength evaluation procedure, firstly, the loading conditions imposed on the tilting train were investigated. In addition, the static and fatigue strength of the bogie frame has been evaluated. In order to derive the dynamic loads according to the carbody tilting, the load redistribution effect by carbody tilting, the unbalanced lateral acceleration effect by high-speed curving and the tilting actuator force effect have been considered. Multi-body dynamic analyses have been carried out to evaluate the tilting load cases and the strength analysis has been performed by finite element analyses. From this study, the structural safety of the bogie frame could be ensured.

서브모델링 기법을 이용한 철도차량 복합재 대차프레임의 금속재 체결부 볼트 위치 최적화 해석 연구 (A Study on Optimum Design Analysis of Bolt Locations for Metal Joint Parts of Railway Composite Bogie Frames using Sub-modeling Method)

  • 김준환;신광복;고희영;김정석
    • Composites Research
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    • 제23권6호
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    • pp.19-25
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    • 2010
  • 본 논문은 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재와 PVC 폼 코어로 제작된 철도차량용 복합재 대차프레임의 금속재 체결부 볼트 위치 최적화 연구에 대해 서술했다. 최적화 해석은 APDL(Ansys Parameter Design Language)을 이용한 서브모델링 기법을 적용하였으며 부분문제 근사방법에 의한 최적화를 수행하였다. 이때, 최적화 해석에 적용된 서브모델링 기법은 관심영역을 포함한 부분모델에 대한 계산을 재수행 함으로써 해석에 소요되는 시간을 절약하고 상세한 결과를 도출 할 수 있다. 복합재 대차프레임의 구조해석은 JIS E 4207에 의거하여 수행하였다. 서브모델링 기법을 적용한 복합재 대차프레임의 최적화 해석은 전체모델에 대한 결과에 비해 요소망 밀도의 조절을 통한 해석시간 절약과 상세한 결과를 얻을 수 있으며, 또한 볼트위치의 최적화로 인해 보다 낮은 Von-Mises 응력값이 나타남을 확인하였다.

대차 프레임의 건전성평가를 위한 초음파신호 후처리기 시뮬레이터 구축 (Post-processor Simulator Construction of Ultrasonic Signals for Integrity Evaluation of Railway Truck)

  • 이규배;윤인식
    • 한국철도학회논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.55-60
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    • 2002
  • This study proposes the post-processor simulator construction of ultrasonic signal for integrity evaluation of railway truck. For these purposes, the ultrasonic signals for defects(crack) of weld zone in frames are acquired in the type of time series data and echo strength. The detection of the natural defects in railway truck is performed using the characteristics of echodynamic pattern in ultrasonic signal. The constructed post-processor simulator agree fairly well with the measured results of test block(defect location, beam propagation distance, echo strength, etc). Proposed post-processor simulator construction of ultrasonic in this study can be used for the integrity evaluation of railway truck.

도상자갈 비산에 의한 경량 대차프레임 적용 유리/에폭시 적층 복합재의 충격손상 및 충격 후 잔류압축강도 평가 (Evaluation of Impact Damage and Residual Compression Strength after Impact of Glass/Epoxy Laminate Composites for Lightweight Bogie Frame induced by Ballast-Flying Phenomena)

  • 구준성;신광복;김정석
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.109-115
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    • 2012
  • 허본 논문에서는 도상자갈 비산에 의한 GFRP 복합재 대차프레임의 구조안전성을 평가하기 위해 대차프레임의 스킨부를 구성하는 유리섬유/에폭시 적층 복합재의 충격시험과 충격 후 잔류압축시험을 수행하였다. 충격시험은 충격시험장비를 사용하여 5J, 10J, 그리고 20J의 충격에너지에 대해 수행하였고, 선로상의 도상자갈 비산을 모사하기 위해 구형, 육면체형, 그리고 원뿔형의 충격체를 설계하여 충격시험을 수행하였다. 충격손상을 갖는 적층 복합재의 잔류압축강도를 평가하기 위해 충격 후 압축시험을 수행하여 충격에 의한 재료의 물성저하 여부를 판단하였다. 본 연구를 통하여 충격에너지가 증가함에 따라 적층 복합재의 충격손상영역과 압축강도저하가 증가하는 것을 확인하였으며, 원뿔형 형상의 도상자갈이 다른 형상에 비해 재료의 손상을 가중시키는 것을 확인하였다.

경량 복합재 대차프레임의 피로수명 및 강도 평가 (An Evaluation of Fatigue Life and Strength of Lightweight Bogie Frame Made of Laminate Composites)

  • 전광우;신광복;김정석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권8호
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    • pp.913-920
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    • 2011
  • 본 논문은 4-매 주자직 유리섬유/에폭시 적층 복합재가 적용된 철도차량 경량 대차프레임의 피로 수명 및 강도 평가에 대해 기술한다. 대차프레임 경량화 재질로 적용된 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재료의 피로특성 평가를 위하여 경사, 위사 그리고 $0^{\circ}/90^{\circ}$ 방향으로 적층된 시험편에 대하여 인장-압축 피로시험을 수행하였다. 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재료의 피로시험은 5Hz의 주파수, -1의 응력비(R), $10^7$의 피로수명을 갖도록 하였다. 또한, JIS E 4207의 하중조건에 따른 대차프레임의 피로강도 평가를 Goodman 선도를 통하여 수행하였다. 유리섬유/에폭시 적층 복합재 경량 대차프레임의 피로수명 및 강도 평가기준을 만족하였으며, 무게를 고려할 경우 기존 대차프레임 재질인 SM490A 금속재에 비하여 우수한 피로특성을 갖는다.

유한요소 해석에 의한 전동차 대차 프레임의 구조 취약부 해석 (Structural Weak Area Analysis of an Electric Car Bogie Frame by Finite Element Analysis)

  • 구병춘;황원주;최성규;오일근
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.628-633
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    • 2004
  • we studied the structural weak areas of an electric car bogie frame by finite element analysis. The bogie frame under consideration is a part of the standard electric car with aluminium car body. Vertical, torsional. lateral and longitudinal loadings were applied. Numerical results were compared with the experimental results. The two results are in a good agreement.

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자기부상열차용 대차 프레임의 설계 (Design of bogie frames for Maglev)

  • 이재익;김국진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(II)
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    • pp.845-850
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    • 2002
  • Maglev is the vehicle which can run in levitated condition by the electro-magnets, and the vehicle can run without any contact condition. The vehicle is devided in two parts such as carbody and bogies, and the bogies are the driving device of the vehicle. There are many equipments in the bogie, and the frame endure many loads occurred in the operation of the vehicle. The bogie frame is designed and manufactured in the view of good safety and maintainability, and the engineers work to accomplish this purpose.

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복합소재 대차프레임용 4매 주자직 유리섬유/에폭시 복합소재의 진동특성평가 (Dynamic Property Evaluation of Four-Harness Satin Woven Glass/epoxy Composites for a Composite Bogie Frame)

  • 김일겸;김정석;서승일;이우근
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • 본 연구에서는 복합소재 전동차용 대차프레임에 적용되는 4매 주자직 유리섬유/에폭시 복합소재에 대한 고유진동 특성과 주파수에 따른 감쇠특성을 평가하였다. 이를 위해 오토클레이브 성형을 통해 길이와 두께가 다른 유리섬유/에폭시 빔 시편을 제작하였다. 시험결과 감쇠비의 최대값은 최소 고유진동수에서 발생하였다. 또한, 주파수가 증가함에 따라감쇠비는 지수 함수적으로 임계치까지 감소하였다. 이후에는 주파수에 따라 증가하는 경향을 보였다.

고무차륜형식 경전철(AGT) 대차의 구조해석 및 주파수 응답해석 (The Structural and Frequency Response Analysis for the Bogie of the Rubber Wheel-type AGT)

  • 변상윤;유형선;윤성호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.558-565
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    • 1999
  • Rubber wheel-type AGT has two major kinds of bogie; one is the bogie type and the other and passenger loads. This paper deals with the statics analysis for two types of bogie frame subjected to combined external forces, as well as independent ones specified in UIC 515-4. Furthermore, the dynamics analysis is performed under vibrational loading conditions so as to compare dynamic characteristics, Numerical results by using commercial packages, Ⅰ-DEAS and NASTRAN show that maximum stresses do not exceed the yielding level of material used for both bogies. From an overall viewpoint of strength, the bogie type turns out to be superior to the steering type except the case of a lateral loading. It is also observed that the steering type shows a be stiffened. It is strongly anticipated that vibrational fatigue analysis should be carried out under realistic loading conditions closely matching to situations such as running surface and lateral clearances along the guideway.

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사고전동차 구조체의 안전진단에 관한 고찰

  • 정종덕;김정국;김원경;홍용기;편장식
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.70-70
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    • 2004
  • 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)

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