400km/h급 전차선로가 우리나라에 시범 부설되었다. 400km/h 심플 커티너리를 설계함에 있어서 사전이도를 어떻게 해야 하는가는 관심이 집중된 엔지니어링 항목이다. 사전이도는 일정 고속 대역에서 집전성능을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 그러나 400km/h 속도에서 효과에 대해서는 아직 정립되어있지 않다. 400km/h 커티너리에서 적절한 사전이도량을 파악하기 위하여 사전이도 0과 1/3000 조건에서 전차선과 팬터그래프 사이 동적 성능 예측 시뮬레이션을 실시하였다. 이 예측에 근거하여 400km/h 전차선로 설계에서는 0 사전이도를 채택하였다. 그리고 400km/h 전차선로 시범구간(28km)을 건설하면서 일부구간에 1/3000 사전이도 구간(약 1km)을 조성하였다. HEMU-430X 열차를 투입하여 사전이도 조성 구간을 포함하여 시범구간에서 접촉력 측정을 실시하였다. 본 논문에서는 사전이도 조성 구간과 사전이도가 없는 구간의 동적 성능(접촉력)에 대하여 기술하며 그 둘을 비교한다. 결론적으로 400km/h 전차선로에서 사전이도를 주지 않은 구간이 1/3000 사전이도 구간보다 양호한 동적(집전) 성능을 나타냄을 해석적 및 실험적 검토를 통하여 확인하였다.
With the growing traffic density and increasing comfort requirements, the automation of the drive train will gain importance in vehicles. The automatic clutch actuation relieves the drivers especially in urban driving and stop-and-go traffic conditions. This paper describes the dynamic modeling of a clutch actuator and clutch spring. The dynamic model of the clutch system is developed using MATLAB/Simulink, and evaluated by experimental data using a test rig. This performance simulator is useful to develop the clutch-by-wire (CBW) system for an automated manual transmission (AMT). The electro-mechanical type CBW system is also implemented as an automatic clutch for AMT. The prototype of CBW system is designed and implemented systematically, which is composed of an electric motor, worm gear and slider-crank mechanism. The test rig is developed to perform the basic function test of the automatic clutch, and the developed prototype is validated by the experimental data on the test rig.
본 논문에서는 상용유한요소해석 프로그램을 이용하여 12형 무도상 판형교를 보요소의 형상함수를 이용한 시간하중함수를 열차의 표준하중선도에 적용하여 해석하였다. 또한 Klingel의 sine운동을 적용하여 횡방향 거동특성을 모사하였다. 실제 운행한 상시운행열차 및 증속 실험의 자료와 해석프로그램의 변위, 가속도 자료를 비교하여 해석프로그램 및 해석기법의 타당성을 검토하였다. 그 결과 수평변위와 수직변위의 시간이력이 실제 계측된 자료를 적정수준으로 반영하였다. 6가지 보강모델의 수직 및 수평방향의 변위, 가속도의 보강효과를 살펴보았으며 상부 수평브레이싱 시스템을 하부에 도입한 RF-1모델과 판을 보강한 RF-3모델이 중량제한과 시공성 등을 고려할 때 가장 효과적인 보강방법으로 판단된다.
자연재해에 기인한 철도노반의 유실 및 파괴는 유실된 선로복구를 위한 공사가 장기간 소요됨으로써 정상적인 철도운행에 지장을 초래하여 사회적, 경제적으로 많은 비용 및 시간의 손실을 유발시키고 있다. 본 연구에서는 자연재해로 인해 유실된 철도노반에 대한 신속하고 안전한 복구대책으로서 토목섬유로 제조된 Soilbag의 적용성을 평가하고자 정적하중 및 모사반복 열차하중 재하 실대형시험을 수행하였다. 실대형시험을 통해 심도별 연직토압과 침하량을 계측한 결과, 하중분산효과에 기인한 토압 및 침하 저감 효과를 확인할 수 있었으며 시공성과 장기적 안정성을 고려할 때 Soilbag 공법의 현장적용성은 가능할 것으로 판단된다.
Railroad is the major factor of vibration source in railway vehicles, and it must carefully maintained the original condition to secure the safety and good ride comfort of passenger. Measuring the condition of rail irregularities such as surface, alignment, gauge, twist and cant etc is required to maintain the good performance of railroad. Currently, the various rail irregularity measurement systems(EM120, ROGER1000K and the Total Rail Irregularity Measurement system of Korea High Speed Train) are operated in Korea to estimate the rail irregularity. It is hard to verify the correlation of one rail irregularity data of a measurement system with the other, because they have been adopted different rail irregularity estimation methods. The best method securing the reliability of the irregularity data is the direct confirmation on the ground where the measurement system had detected as a fault section, but it is impossible to apply all sections simultaneously due to limitation of time, labor, cost and equipments. There is a method to secure the reliability of the data by using acceleration values. Rail irregularities, the major factor of vibration in railway vehicle, are transmitted to the vehicle acceleration through masses, springs, dampers and joints as the system dynamic formation. In this study, Transition Function has been adopted by using the rail irregularity and the acceleration value regarding as input & output parameters respectively. It has been verified by comparing the analyzed results with real measured irregularity data from the Total Rail Irregularity Measurement system of Korea High Speed Train. Also various methods has been accomplished to verify the correlation between rail irregularities and acceleration values.
자기부상철도에서 전체 투자비의 약 70%를 차지하는 가이드웨이의 건설비를 줄이고 미관을 향상시키기 위하여 가이드웨이의 경량화가 요구된다. 그에 따라서 가이드웨이의 변형이 증가하며 그 변형에 의한 부상안정성과 안내성능 영향을 분석할 필요가 있다. 본 논문에서는 가이드웨이의 구조물의 횡변형과 레일의 수평불규칙도에 의한 차량의 안내 특성에의 영향성 분석에 목적을 두고 있다. 이를 위하여 가이드웨이 횡변형을 포함하는 3 차원 모델의 이용이 제안된다. 제안된 가이드웨이와 차량이 통합된 동적 해석 모델을 이용하여 가이드웨이 횡변형에 의한 차량의 안내특성 분석을 수행하였다. 해석 결과 가이드웨이 거더의 횡변형에 의한 효과는 미비하지만 가이드웨이 레일의 횡방향 불규칙도에 대해서는 속도에 따라 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 따라서 타당한 레일의 횡 불규칙도 설계 공차의 제한이 필요함을 알 수 있다.
In this paper, the steering characteristics of tracked vehicles are studied for the improvement of steering performance. The important design factor of military vehicles is high mobility. It is influenced by weight of a vehicle, engine capacity, power-train, and steering system. The military vehicle, which is equipped with caterpillar, has unique steering characteristics and is quite different from that of a wheeled vehicle. The steering of tracked vehicles is operated in the power pack due to different speeds of both sprockets. Under cornering conditions, power split and power regeneration are happened in the power pack. In case of power regeneration, power is transferred outside track after adding engine power and power inputted inside track from the ground. However, excessive power regeneration is transferred in the power pack. It damages mechanical elements. Therefore, it is necessary to analyze the steering system and check mentioned problem above. In this study, the detailed dynamic model of steering system is presented, which includes slippage between track and roadwheel, inertia force, and inertia moment. Finally, our model is compared with the Kitano model and we verified the validity of the model.
A realtime simulator using an explicit integration method is introduced to improve the solving performance for the dynamic analysis of a wheeled vehicle. Because a full vehicle system has many parts, the development of a numerical technique for multiple d.o.f. and ground contacts has been required to achieve a realtime dynamics analysis. This study proposes an efficient realtime solving technique that considers the wheeled vehicle dynamics behavior with full degrees of freedom and wheel contact with soft ground such as sand or undersea ground. A combat vehicle was developed to verify this method, and its dynamics results are compared with commercial programs using implicit integration methods. The combat vehicle consists of a chassis, double wishbone type front and rear suspension, and drive train. Some cases of vehicle dynamics analysis are carried out to verify the realtime ratio.
Optical image stabilization is a device to compensate the camera movement in the exposure time. The compensation is implemented by movable lens or image sensor that adjusts the optical path to the camera movement. Generally, the camera is moved by a handshake, thus the handshake is considered as an external disturbance. However, there are many other vibrations such as car and train vibration. In this paper, the optical image stabilization system in high frequency region is presented. Notch filter and lead compensator are designed and applied to improve the stability without changing the actuator. To verify the performance of the optical image stabilization system in high frequency region, the experiment equipment with moving object is established. It is confirmed that the opticalimage stabilization system does not diverge at the resonance frequency.
Computer simulation is essential to design the suspension elements of railway vehicle. By computer simulation, engineers can assess the feasibility of a given design factors and change them to get a better design. But if one wishes to perform complex analysis on the simulation, such as railway vehicle dynamic, the computational time can become overwhelming. Therefore, many researchers have used a mega model that has a regression model made by sampling data through simulation. In this paper, the neural network is used a mega model that have twenty-nine design variables and forty-six responses. After this mega model is constructed, multi-objective optimal solutions are achieved by using the differential evolution. This paper shows that this optimization method using the neural network and the differential evolution is a very efficient tool to solve the complex optimization problem.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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