Abstract
In the development of high-speed trains, ride comfort is an important factor that determines the quality of the train. In this study, the ride comforts of high-speed trains with rigid and flexible car bodies were evaluated. The rail irregularity is used as an exciting source of the car-body bounce motion. The complex extruded structures of the car-body are modeled as shell structures using the calculated equivalent stiffness of the flexible model. The numerical results show that the ride of the rigid-body model improves as the speed increases, which is unreasonable. In contrast, the relationship between ride comfort and speed in the case of flexible-body model is reasonable. Thus, it is confirmed that the flexibility of the car body needs to be taken into consideration while fabricating a high-speed train.
고속철도 개발에 있어 승차감은 차량의 품질을 결정하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 고속철도 차량의 강체 및 유연체 모델 각각에 대해 속도증가에 따른 고속철도 차량의 승차감을 평가하였다. 가진원은 휠/레일 불균일에 의한 상하 진동만을 고려하였다. 속도 증가에 따른 차체의 진동을 계산하기 위해 강체 및 유연체 모델의 고유진동수와 모드형상을 계산하였다. 복잡한 형상의 압출재로 구성된 차체를 유연체로 모델링하기 위해 등가 물성치를 산출하여 등가 쉘로 모델링하였다. 계산된 차량의 진동으로 승차감을 평가한 결과, 강체 모델로 예측된 고속철도의 승차감은 고속에서 오히려 좋아지는 불합리한 결과가 도출 되었다. 반면 차량의 유연체 모드까지 고려하여 평가한 고속철도의 승차감은 속도 증가에 따라 승차감이 나빠지는 당연한 결과를 보여 주었다. 따라서 고속에서의 철도차량 개발은 차체의 유연체 특성을 고려해야함을 확인하였다.
