• 제목/요약/키워드: wheel/rail force

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곡선부 저속주행시 타오르기 탈선의 원인과 대책 (Cause and Counterplan of Wheel Climb Derailment at Low Speed on Curves)

  • 함영삼;유원희
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1031-1035
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    • 2007
  • When vehicles running, vertical force and lateral force act except load of vehicles to rail and wheel. This force happens by complex motion at running. If mark vertical force by P and lateral force by Q, derailment coefficient displays Q/P, most important indicator pointer of running safety judgment. If Q is grown than P from derailment coefficient, than arrived to derailment because wheel climb or jumps over rail. Wheel climb derailment among kind of derailment is when attack angle is +, wheel and rail strike and flange rides to rail. This derailment occurs much in curved line and occurs in low speed. In this study, occurred when running at low speed on curved line, analyze cause of derailment and presented the countermeasure plan.

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유한요소법과 경계요소법을 이용한 한국형 고속전철의 전동소음 예측 (Prediction of Rolling Noise of a Korean High-Speed Train Using FEM and BEM)

  • 양윤석;김관주
    • 소음진동
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    • 제10권3호
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    • pp.444-450
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    • 2000
  • Wheel-rail noise is normally classified into three catagories : rolling impact and squeal noise. In this paper rolling noise caused by the irregularity between a wheel and a rail is analysed as follows: The irregularity between the wheel and the rail is assumed as linear superposition of sinusoidal profiles. Wheel-rail contact stiffness is linearized by using Hertzian contact theory and then contact force between the wheel and the rail is calculated. vibration of the rail and the wheel is calculated theoretically by receptance method or FEM depending on the geometry of the wheel or the rail for the frequency range of 100-500 Hz important for noise generation. The radiation noise caused by those vibration response is computed by BEM To verify this analysis tools rolling noise is calculated by proposed analysis steps using typical roughness data and these results are compared with experimental rolling noise data. This analysis tools show reasonable results and finally used for the prediction of the Korean high speed train rolling noise.

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기존철도 차륜/레일형상의 적합성 분석 (Compatibility Analysis of Wheel/Rail Profile on Conventional Railway)

  • 허현무;서정원;정흥채;구동회
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.934-939
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    • 2004
  • Railway wheel/rail contact conditions have an influence on dynamic behavior of rolling stock. If there are problems of incompatibility between wheel and rail, damages like wheel wear, wheel spalling, rail wear, etc are occurred. Especially wheel and rail profiles are important factor of vehicle curving performance, so compatibility study between wheel and rail has to be carried out preferentially, In this study, we have analyzed the compatibility between wheel and rail of KNR conventional line to improve the maintenance efficiency of wheel and rail. Thus we showed the results relating to wheel/rail geometric contact, vehicle running performances as the change of wheel/rail combination.

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차륜탈선 시험설비의 활용방안 (Utilization of wheel derailment test facilities)

  • 함영삼;유원희
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1128-1133
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    • 2011
  • This is a testing equipment system to analyze variation of creep force according to wheel-rail tread profile, running speed of vehicle, vertical and lateral force, wheel/rail contact point, attack angle and so on. The creep force affect vehicle derailment, especially climbing derailment. This system is composed of main frame, wheelset and rail disks driver, hydraulic actuator, controller, environmental chamber, safety system and so on.

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하중기반의 궤도틀림 분석기법 적용에 관한 연구 (A Study on Application of Force-based Track Irregularity Analysis Method)

  • 황선권;최정열
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권5호
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    • pp.547-552
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    • 2022
  • 본 연구에서는 궤도틀림이 차륜-레일 상호작용력에 미치는 영향을 분석하고 이를 바탕으로 궤도틀림을 관리할 수 있는 하중기반의 궤도틀림 분석기법을 제안하였다. 도시철도 침목플로팅궤도와 직결도상 접속구간에서 발생된 고저틀림 측정결과를 이용하여 고저틀림이 차륜-레일 상호작용력(동적윤중)과 레일의 진동가속도에 미치는 영향을 해석적으로 분석하였다. 직결궤도 총 4개소를 대상으로 부분적으로 직결궤도를 포함한 침목플로팅궤도 구간과 전, 후 인접 침목플로팅궤도 구간으로 구분하여 고저틀림을 비교, 분석하였다. 분석결과, 직결궤도를 포함한 구간이 침목플로팅궤도 보다 궤도틀림이 크게 나타났다. 고저틀림 데이터를 적용한 차륜-레일 상호작용력 분석결과, 거리에 비해 상대 변위차가 큰 구간에서 차륜-레일 상호작용력과 레일가속도가 증가하는 것으로 분석되었다. 반면 고저틀림 데이터의주기와 틀림량(변위)이 일정한 구간의 경우 차륜-레일 상호작용력과 레일가속도가 상대적으로 작게 나타났다. 따라서고저틀림의 주기가 짧고 상대변위차가 클수록 차륜-레일 상호작용력 측면에서 불리한 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 궤도틀림 측정데이터를 이용한 차륜-레일 상호작용 해석을 통해 차륜-레일의 상호작용력을 바탕으로한 하중기반의 궤도틀림 분석기법 적용방안을 제시하였다.

마찰과 토크를 고려한 차륜/레일 접촉 해석 (Wheel/Rail Contact Analysis with Consideration of Friction and Torque)

  • 송기석;한승희;최연선
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.14-18
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    • 2014
  • 차륜/레일 접촉은 철도차량의 동특성을 결정하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 철도 차륜과 레일 사이에 작용하는 토크에 의한 견인력과 마찰력을 두 원통의 접촉문제로 이론해석과 전산해석을 하고 수직하중과 전단력이 작용하는 실제 차륜과 레일에 대한 전산해석을 하였다. 철도차륜과 레일 접촉문제는 구름과 미끄러짐이 있는 탄성접촉인 크리프에 의한 크리프힘을 생성하는 과정으로서 차륜과 레일의 형상 및 마찰계수에 따라 달라짐을 알 수 있었다.

도시철도에서 열차제동하중이 레일표면 열화에 미치는 영향 (An Effect on Braking Force for Degradation of Rail Surface in the Urban Railway)

  • 양태경;오희완;성덕룡;최진유;박용걸
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.2135-2146
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    • 2011
  • The rail surface irregularity is generated severely by train braking effect in the section of station. The braking force increases slip rate and friction factors caused by wheel-rail contact points. It brings rail surface irregularity as well. In this study, interactions between wheel and rail were investigated using rolling contact fatigue theory and mechanism of rail degradation through fracture mechanics. For the more, the Von-Mises stress occurred on the rail due to the interaction between wheel and rail was analyzed using 3-D finite element method. The amounts of surface irregularity of rail were measured according to accumulated passing tonnage in urban railway in fields. Therefore, the maintenance of rail should be separated by running and braking sections to prevent RCF defects.

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Investigation of the Dynamic Properties of Railway Tracks using a Model for Calculation of Generation of Wheel/Rail Noise

  • Koh, Hyo-In;Nordborg, Anders
    • International Journal of Railway
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    • 제7권4호
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    • pp.109-116
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    • 2014
  • For optimization of a low-noise track system, rail vibration and noise radiation needs to be investigated. The main influencing parameters for the noise radiation and the quantitative results of every track system can be obtained using a calculation model of generation and radiation of railway noise. This kind of model includes contact modeling and the calculation model of the dynamic properties of the wheel and the rail. This study used a nonlinear wheel/rail interaction model in the time domain to investigate the excitation of the rolling noise. Wheel/rail response is determined by time integrating Green's function of the rail together with force impulses from the wheel/rail contact. This model and the results of the study can be used for supporting calculation with the conventional model by an addition of the contributions due to nonlinearities to the roughness spectrum.

신개념의 레일.차륜간 접촉력 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of New Concept for the Contact Force between Rail and Wheel)

  • 홍용기;유원희;이희성
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.806-811
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    • 2007
  • 탈선은 차륜 플렌지가 레일에 접촉할 때 발생하는 횡방향의 힘이 커져 차륜이 레일을 이탈하는 현상이다. 탈선 또는 주행안전도를 평가하는 대표적인 기준은 탈선계수이다. 차륜에 스트레인게이지를 부착하여 탈선계수를 측정하는 기존방법은 대단히 복잡하고 측정의 실패확률도 높으며, 고도의 측정기술과 고가의 비용이 요구되고 있다. 따라서 안전성확인이 필요한 그 시점에 즉시 확인하지 못하고 있어 안전확보에 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 차륜과 레일간의 접촉력인 윤중과 횡압을 쉽게 측정할 수 있는 방안을 집중적으로 연구하였으며, 가속도과 변위의 거동만으로 탈선 가능성을 예측할 수 있는 새로운 탈선계수 측정방법을 제시하였다.

차륜/레일간의 접촉력 계산을 위한 접촉점 해석 알고리즘 (Contact Point Analysis for Wheel/Rail Contact Force Calculation)

  • 박정훈;임진수;황요하;김창호
    • 한국철도학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • In this paper, descibed was the derived algorithm for calculating contact point between wheel and rail and the developed method for rail modeling. The proposed methods use travelling distance to represent rail center line position vector and rail orientation with respect to Newtonian reference frame. The methods call be easily used ill multibody dynamic analysis. Two numerical examples are shown to verify the validity of the proposed methods.

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