• 제목/요약/키워드: 10-dof Maglev train

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Dynamic analysis of guideway structures by considering ultra high-speed Maglev train-guideway interaction

  • Song, Myung-Kwan;Fujino, Yozo
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제29권4호
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    • pp.355-380
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    • 2008
  • In this study, the new three-dimensional finite element analysis model of guideway structures considering ultra high-speed magnetic levitation train-bridge interaction, in which the various improved finite elements are used to model structural members, is proposed. The box-type bridge deck of guideway structures is modeled by Nonconforming Flat Shell finite elements with six DOF (degrees of freedom). The sidewalls on a bridge deck are idealized by using beam finite elements and spring connecting elements. The vehicle model devised for an ultra high-speed Maglev train is employed, which is composed of rigid bodies with concentrated mass. The characteristics of levitation and guidance force, which exist between the super-conducting magnet and guideway, are modeled with the equivalent spring model. By Lagrange's equations of motion, the equations of motion of Maglev train are formulated. Finally, by deriving the equations of the force acting on the guideway considering Maglev train-bridge interaction, the complete system matrices of Maglev train-guideway structure system are composed.

자기부상열차의 모델링방법에 따른 열차-교량의 동적상호작용 해석 (Dynamic Interaction Analysis of Train and Bridge According to Modeling Methods of Maglev Trains)

  • 정명락;민동주;이준석;권순덕;김문영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.167-175
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    • 2011
  • 본 연구에서는 속도의 변화 그리고 모델링방법이 자기부상열차의 주행성에 미치는 영향을 파악하는데 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2000:1의 처짐비를 가지는 동일한 교량 위를 속도를 변화시키면서(100km/h에서 700km/h까지 100km/h간격으로) 6가지 모델의 자기부상열차를 주행시키기 위하여 4자유도 6자유도 10자유도 차량에 대한 운동방정식을 구성하고 4계 룬지쿠타법을 적용하여 수치해석을 수행한다. 해석결과를 보면 속도가 낮을수록 보기 및 EMS의 개수가 많은 모델일 수록 자기부상열차의 주행성이 향상됨을 알 수 있다.

자기부상열차-가이드웨이 통합 시스템의 동적 특성 (Dynamic Response of Coupled Maglev Train and Guideway System)

  • 공은호;강부병;나성수
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.137-145
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    • 2011
  • This study is proposed to develop a numerical interaction model of the magnetically levitated(maglev) train and guideway. For this purpose, equation of motion for 6-DOF vehicle model, EMS, guideway and guideway irregularity are derived as the state-space equation. In order to solve the state space equations, the present work was performed via matlab simulation using Runge-Kutta method. Through the simulation, the effect of dynamic response of maglev system to different vehicle speeds, guideway rigidity(EI) and masses is investigated.

열차-교량의 동적 상호작용을 고려한 중·저속 및 초고속 자기부상열차와 가이드웨이의 동특성 해석 (Dynamic Interaction Analysis of Low, Medium and Super-high Speed Maglev and Guideways)

  • 민동주;정명락;이준석;김이현;김문영
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.1-9
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    • 2011
  • 자기부상열차가 중 저속 및 초고속 주행 시 차량의 주행특성 및 교량의 동적 응답 결과를 제시하고자 한다. 수직 자유도 및 회전 자유도를 포함한 10자유도 자기부상열차에 대한 운동방정식을 유도하고, 모드 중첩법을 이용하여 교량의 운동방정식을 구성하였다. 또한 제어 방법으로 UTM01제어기법을 적용하여 수치해석을 수행하였다. 해석 예제로 노면조도, 가이드웨이의 처짐비, 차량 속도 등이 교량의 처짐과 차량의 부상공극 및 여러 가지 변수에 미치는 영향을 파악하였다. 부상공극은 조도의 조건에 따라 그 차이가 확연히 드러나고 또한 자기부상열차의 속도가 증가함에 따라 부상공극이 증가함을 알 수 있었다. 그리고 자기부상열차가 중, 저속 주행 시에는 교량에 대한 영향이 미비하지만 초고속 주행 시 교량에 대한 동적확대계수가 큰 값을 보여주었다.

궤도 선형을 고려한 자기부상 열차의 3자유도 동역학 모델 수립 및 검증 (Modeling and Validation of 3DOF Dynamics of Maglev Vehicle Considering Guideway)

  • 박현철;노명규;강흥식;한형석;김창현;박영우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.41-46
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    • 2017
  • Magnetically levitated (Maglev) vehicles maintain a constant air gap between guideway and car bogie, and thereby achieves non-contact riding. Since the straightness and the flatness of the guideway directly affect the stability of levitation as well as the ride comfort, it is necessary to monitor the status of the guideway and to alert the train operators to any abnormal conditions. In order to develop a signal processing algorithm that extracts guideway irregularities from sensor data, virtual testing using a simulation model would be convenient for analyzing the exact effects of any input as long as the model describes the actual system accurately. Simulation model can also be used as an estimation model. In this paper, we develop a state-space dynamic model of a maglev vehicle system, running on the guideway that contains jumps. This model contains not only the dynamics of the vehicle, but also the descriptions of the power amplifier, the anti-aliasing filter and the sampling delay. A test rig is built for the validation of the model. The test rig consists of a small-scale maglev vehicle, tracks with artificial jumps, and various sensors measuring displacements, accelerations, and coil currents. The experimental data matches well with those from the simulation model, indicating the validity of the model.