In recent years, energy prices have soared, which of course have increased costs for railway operators. Simultaneously, the energy market has considerably changed that in most developed countries, it is deregulated, giving railway operators an opportunity to define new ways of using energy. Efficient operation of the railway system is considered as an essential way to energy saving while an efficient management of power level helps to lower the reference subscribed power, giving access to better energy rates. It is studied on the relation between time and force for the energy efficient driving of train in railway when the train is braking according to several slips.
The hydraulic energy regnerative brake systems is introduced in this work. An accumulator stores kinetic energy during braking action, and the stored energy is used in a following acceleration action. The dynamic model of the brake system is derived for computer simulation study, and the Runge-Kutta numerical integration method is applied to the simulation work. Since the model contains several unknown parameters, these were determined by data which had been proceeded. Through a series of computer simulation , dynamic performance of the energy regenerative brake system is compared with that of a conventional system in which a conventional brake circuit is used. A series of test is carried out in the laboratory. The dynamic characteristics of the hydraulic motor system, such as the surge pressure and response time, are investigated in both brake action and acceleration action.
The transient thermoelastic analysis of automotive disk brakes with frictional contact is performed by using the finite element method. To analyze the thermoelastic behaviors occurring in disk brakes, the coupled heat conduction and elastic equations are solved. The fully implicit transient scheme is used to improve the computation accuracy at every time step. The numerical results of the thermoelastic behaviors are obtained during the repeated braking condition. The computational results show that the thermoelastic instability(TEI) phenomenon(the growth of non-uniformities in contact pressure) occurs in disk brakes. Also, the effect of material properties on the thermoelastic behaviors is investigated to facilitate the conceptual design of the brake system.
Friction properties of two different types of automotive friction materials were studied. They were nonasbestos organic and semi-metallic friction materials. The two friction materials were tested using an inertia brake dynamometer to investigate friction stability, rooster tailing phenomena, temperature change of riction couples during drags and stops. Results showed that the level of the friction force is strong function of time, temperature, and speed regardless of the type of friction materials. The change of triction coefficient during braking (rooster tailing) was pronounced when the applied pressure was increased in the case of semi-metallic friction materials. This phenomena appears strongly dependent on the applied pressure, initial brake temperature and ingredients in the friction material.
A load flow and short circuit fault simulation of AC electrified railway distribution systems is presented with DIgSILENT PowerFactory software. Load flow of electrified railways distribution system with concerning multi train lines and dynamic characteristics of train load is studied for different time laps. The dynamic characteristics of train load in starting and braking conditions with different starting and stopping times and its moving positions makes the load flow complicated so there is a great need in studying the effects of electrified railways on load flow. Short circuit fault transients is also studied and simulated for both power system or traction distribution system and their effects on the operation of the train sets is investigated.
ADAS(Advanced Driver Assistance System) which is developed for alleviating driver's load has become improved with extending it's role. Previously, ADAS offered simple function just to make driver's convenience. However, nowadays ADAS also acts as Active Safety system which is made to release and/or prevent accidents. Longitudinal control system, as one of major parts of Active Safety System, is assessed as doing direct effect on avoiding accidents. Therefore, many countries such as Europe and America has pushed longitudinal control system as a government-wide project. In this paper, it covers the result of evaluation system and vehicle evaluation for development study in FCW, ACC and AEB.
Electric brake booster systems replace conventional pneumatic brake boosters with electric motors and rotary-todisplacement mechanisms including ECU (Electronic Control Unit). Electric booster brake systems require precise target pressure tracking and control robustness because vehicle brake systems operate properly given the large range of loading and temperature, actuator saturation, load-dependent friction. Also for the implement of imbedded control system, the controller should be selected considering the limited memory size and the cycle time problem of real brake ECU. In this study, based on these requirements, a sliding mode controller has been chosen and applied considering both model uncertainty and external disturbance. A mathematical model for the electric booster is derived and simulated. The developed sliding mode controller considering chattering problem has been compared with a conventional cascade PID controller. The effectiveness of the controller is demonstrated in some braking cases.
In the field of predicting structural safety and reliability the operating conditions play an essential role. Since the time and cost limitations are a significant factors in engineering it is important to predict the future operating conditions as close to the actual state as possible from small amount of available data. Because of the randomness of the environment the shape of measured load spectra can vary considerably and therefore simple distribution functions are frequently not sufficient for their modelling. Thus mixed distribution functions have to be used. In general their major weakness is the complicated calculation of unknown parameters. The scope of the paper is to investigate the load spectra growth for actual operating conditions and to investigate the modelling and extrapolation of load spectra with algorithm for mixed distribution estimation, REBMIX. The data obtained from the measurements of wheel forces and the braking moment on proving ground is used to generate load spectra.
This paper describes the method of how to improve the probability of the tracing stopping ratio which is the most important factor in Automatic Train Operation (ATO). Aspects of improving the performance of automatic driving, the followings are investigated and studied : Brake system maintanence method of vehicle, the need to improve braking system, test method of blending brakes, how to minimize the delay of commands for real-time control. In this study, we applied this method to prove the effectiveness in DAEJEON LINE1.
A transient finite element simulation is developed for the two-dimensional stationary elastoplastic layer between sliding layers, to investigate thermoelastoplastic instability(TEPI) due to frictional heating in the material. The analysis will show some differences between the case of thermoelastic instability and TEPI, especially according to the contact pressure above yield stress. A transient behavior of contact pressure is captured to explain the behavior of thermoplasticity of contact with different sliding velocity. The instability of contact pressure in the long range of braking time will be explored to understand the generation mechanism of hot spots.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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