• International Journal of Railway
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• 제3권2호
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• pp.60-67
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• 2010

This paper deals with an experimental study on the wheel flange climbing of railway vehicles, which is a major factor leading to derailment. An experiment is carried out on a 1/5-scale model wheelset of a truck used on a standard-gauge track, which is placed on a roller rig. The lateral external force acting on the wheelset is ramped up until derailment occurs under the condition of a fixed attack angle and wheel-load unbalance ratio. Three parameters, the height of wheel lift, the lateral force, and the wheel load acting on the outer rail, are measured until derailment occurs. From these measurements, it is possible to observe the behavior of the wheelset and to elucidate how the attack angle, the wheel-load unbalance ratio and the lateral external force affect flange-climb derailment. Then, a numerical simulation is carried out using an analytical model based on a single wheelset. As a result, the flange-climb behavior observed in the experiment can be explained theoretically on the bases of the analytical results, although further improvement of the model is desired.

• International Journal of Railway
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• 제5권2호
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• pp.93-101
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• 2012

Owing to the lightening of railway vehicles and increased operation speeds, the reduction of running safety in the presence of crosswind is becoming an important problem. In particular, the running safety tends to decrease when vehicles run on curved track. When a crosswind acts on a vehicle negotiating a curve from the outer side, flange climbing can occur. In this study, a full-vehicle model was constructed using the multi-body simulation software SIMPACK, and a simulation of a bogie vehicle with two-axle trucks negotiating a curve was carried out to examine the running safety under the condition where a crosswind acts on the vehicle from the outer side of the curve. As a result, it was verified that the derailment coefficient of the first wheelset becomes large in the exit transition curve and the coefficient of the third wheelset does in the entrance transition curve, and this trend becomes pronounced at low operation speeds in the presence of a stronger crosswind. It was also shown that the critical derailment coefficients obtained by modified Nadal's formula considering the effect of attack angle become close to the actual derailment coefficients at the timing that flange climbing occurs.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.203-210
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• 2011

본 논문에서는 열차 충돌로 발생되는 충격으로 차축에 큰 수직하중 및 수평하중이 부과될 때 플랜지가 레일을 타고 오르는 탈선현상을 예측할 수 있는 단일 윤축의 이론적 탈선 모델을 연구하였다. 철도차량 충돌 시 크게 타고오름(wheel-climbing), 들려오름(lift-up), 전복(roll-over) 등과 이들의 복합유형탈선이 발생할 수 있다. 타고오름 및 복합 유형의 탈선은 세 가지(Climb-over, Climb/roll-over, Roll-over)로 정의할 수 있다. 본 논문에서는 충돌 후 탈선거동을 예측하기 위하여 타고오름 및 복합 유형 탈선에 대한 단일윤축 이론모델을 제안하고, 정의한 세 가지 탈선거동이 발생하기 위한 조건을 제시하였다. 타고오름 및 복합 유형의 탈선거동을 예측하기 위하여 제안된 단일윤축 이론모델의 타당성을 단순플랜지 형상 윤축모델을 사용한 동역학 시뮬레이션을 통하여 검증하고, 타당성을 보인다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.317-325
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• 2011

Vehicle model validation for the static vehicle testing has been done by comparison of the simulation results and test results and the parameters of the vehicle model to be used in the simulation have been adjusted to reflect the measured behaviour. The vehicle model fort the simulation should be validated by suitable tests and/or practical experience. The static vehicle test used to validate the vehicle model are the weight measurement, the wheel offloading test, the bogie rotational resistance test and the sway test. Finally, the computer simulation model has been validated and using the validated vehicle model the acceptance of the vehicle safety of the resistance to flange climbing derailment at low speed can be examined.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.717-724
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• 2017

콘크리트 매립형 궤도를 운행하는 트램의 주행 안전성을 향상시키기 위해 핵심 구성품인 대차를 개발하고 제작하여 시험 차체와 조립한 후, 단거리 급곡선 급경사 궤도를 건설하고 시험운행을 실시하였다. 대차의 급곡선 주행 중 차륜 플랜지와 매립형 궤도의 간섭을 검토할 수 있는 산식을 제시하였고, 산식 결과에 따라 궤도를 설계하였다. 간략화된 계산식을 도출하여 곡선에서 탈선계수와 윤중감소율을 추정하였다. 단거리 급경사 급곡선 매립형 궤도에서 대차와 차체가 주행할 때에 차체의 가속도를 계측하였고, 영상 시스템을 통해 차륜과 궤도의 인터페이스 상태를 점검하였다. 계산 추정 결과에 따르면 차륜의 탈선계수와 윤중감소율은 안전기준 이하였는데, 실제 주행 시험 중에도 탈선은 발생하지 않았고, 가속도 계측 결과도 주행 안전기준을 만족하였다. 또한, 차륜과 궤도의 간섭은 발생하지 않았고, 영상 모니터링 결과도 차륜의 올라타기 등 탈선조짐은 발견되지 않았으며, 중앙의 피니언과 랙이 원활히 접촉하면서 양호한 주행안전성을 보여주고 있었다. 외부 소음 계측을 통해서 소음 기준을 만족하고 있음을 확인하였다.