• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.114-114
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• 2004

주)태양금속에서 고속화차 용접구조형 대차를 채택하여 화차론 제작하였는데 한국철도기술연구원에서는 대차의 구조강도론 검증하기 위해 구조해석을 시행한 후 스트레인게이지를 실재 대차에 장착하여 정하중 시험을 시행하였고 또한 진동가속도계를 차체 및 대차프레임에 장착하여 주행안전성과 관련된 진동성능시험을 시행하였다. 본 논문은 새로 개발된 용접구조형 대차 및 이를 장착한 화차에 대해 대차프레임의 강도 검증과 화차의 안정성 여부를 판단하기 위한 시험을 시행한 결과에 대한 내용이다.(중략)

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.87-87
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• 2004

최근 철도 차량은 안전성, 정시성, 대량 수송성이 우수하여 수송수요가 증가하고 있으며, 열차운행 횟수의 증가와 차량의 고속화로 운행조건이 가혹해짐에 따라 이에 대한 절대적인 안전성과 높은 신뢰성이 요구되고 있다. 철도차량과 같이 반복하중이 연속적으로 작용하는 구조물의 설계에 있어서는 구조물의 사용 환경이나 재료의 피로특성을 최우선의 고려사항으로 간주해야 한다. 실제로 철도차량의 대차 프레임은 맞대기 용접으로 제작되어 있으며, 용접부에서 파손이 발생하고 있다.(중략)

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.832-835
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• 2011

최근까지 용접구조물의 피로설계는 용접품질 수준에 따라 공칭응력 또는 핫스팟 응력에 의한 S-N선 도로부터 수행하였다. 본 연구에서는 유한요소망의 크기에 덜 민감하면서 기존의 하중모드형식, 두께 효과 및 용접결합형식에 상관없는 등가구조응력(E2S2) 접근법을 이용한 Master S-N선도로부터 철도차량 대차프레임의 피로수명을 평가하고자 한다. 또한 합리적인 철도차량 용접대차프레임의 피로해석 연구일환으로서, 다축피로조건인 EN규격의 피로시험조건하에 이의 피로수명을 평가하고자 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.119.2-119.2
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• 2005

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.53-60
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• 2020

철도차량의 대차는 열차 주행을 위한 핵심적인 장치이다. 철도차량의 대차에서 피로결함은 운행 중 기대되지 않거나 과도한 하중, 용접결함, 재료 결함 등의 다양한 요인에 의해 발생할 수 있다. 철도차량의 사고를 방지하기 위해서 차체-대차연결부의 손상을 검출하고 발생 결함에 대한 정확한 평가가 요구된다. 이러한 철도차량의 차체-대차 연결부는 초음파 비파괴 검사를 통하여 건전성을 확보하고 있으나 결함 발생에 대한 학습기법을 이용한 판정방법이 필요하다. 최근 미세한 결함이나 유사한 결함을 높은 인식율로 검출하기 위하여 딥러닝 기법에 관한 여러 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 철도차량의 차체-대차 연결부의 결함 검출능력을 위하여 용접부의 인공결함 시편에 대하여 데이터베이스 구축하였으며. 웨지형 초음파 센서를 이용하여 차체-대차 연결부에 대한 비파괴 검사를 수행하였다. 부가적으로 인적오류를 최소화하기 위하여 결함판단 학습기법인 합성곱 신경망기법(Convolutional Neural Network)을 적용하였다. 그 결과 합성곱 신경망기법 기법을 이용하여 철도차량의 차체-대차 연결 용접부의 균열을 99.98%이상 균열성 결함으로 판별할 수 있었으며 철도차량 차체-대차 연결부의 비파괴검사시 본 연구의 기술이 적용 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제15권5호
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• pp.145-151
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• 2016

We consider the position and thickness of reinforcement with respect to fatigue fracture of welded bogie frames and propose an appropriate reinforcement method for many cases. The bogie frame is usually designed in accordance with JIS and KS, and operates under harsh load conditions: dynamic loads generated while driving, various loads during operation, and large load differences between loading and unloading. Consequently, fatigue failure often occurs throughout the bogie frame. We modelled the reinforcing method using ANSYS software and reviewed stress in the vicinity of common fatigue failure sites through computer simulation, optimizing the position and thickness of reinforcement.

• 한국철도학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.425-433
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• 2005

For the design of welded bogie frame, the concept of multidisciplinary engineering activities, i.e. static, fatigue and dynamic analysis, has been applied, in which the sharing of design parameters related with each analysis and the collaboration of the working parts in charge should be fulfilled. However, in spite of these necessities, the multi-disciplinary engineering activities couldn't be performed in practice due to tack of the automation of the required analysis. In this paper, an automation of fatigue durability analysis of welded bogie frame according to UIC-Code was proposed by using the Model Center, which enables to integrate the several tools for the fatigue durability analysis, i.e. I-DEAS, ANSYS and BFAP, and to perform iterative analysis works in relation to the geometrical change of transom support bracket. Besides, the wrapping programs to control I/O-data and interfaces of these tools were developed. The developed automation technique brings not only significant decreasing man-hour required in the durability analysis, but also providing a platform of the multidisciplinary engineering activities.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.859-860
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• 2012

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권7호
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• pp.945-951
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• 2013

본 논문은 도시형 자기부상열차에 사용되는 대차프레임의 피로강도를 평가하는 방법을 제안하였다. 가상의 하중 시나리오로부터 구조해석을 수행하여 응력해석결과를 Goodman 선도상의 피로한계선도와 비교하였으며, UIC 규격에 적용되는 3단계의 피로조건을 적용하여 피로누적손상도(cumulative fatigue damge, D)를 계산하였다. 피로해석결과, Goodman 선도상에서 대차 프레임 사용소재인 A6005 알루미늄 합금 Butt 용접부의 피로한계선도를 초과하지 않았다. 가장 높은 피로손상도는 캐스팅 블록 및 전자석 폴 연결부로서 $1{\times}10^7$ cycles 기준으로 D=0.808로 계산되어 파손기준을 초과하지 않음을 확인하였다. 피로해석과 동일 조건으로 실시된 수직, 좌우, 전후 방향의 피로시험에서 대차 프레임의 어느 위치에서도 균열이 발생되지 않았으며, 이는 피로안전측으로 계산된 해석결과와 부합되는 결과이다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.895-901
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• 2009

철도 차량 대차 프레임은 주로 용접을 이용하여 제작되고 있는데 용접부에서의 피로파괴는 늘 문제가 되어왔다. 용접부의 피로강도를 향상시키기 위한 여러 방법 중 본 연구에서는 쇼트 피닝을 적용하였다. 철도 구조물에 많이 사용되는 소재의 하나인 SS400 판재를 이용하여 용접시편을 만들어 쇼트 피닝과 후열처리 유무에 따른 피로특성을 분석하였다. 피로시험결과에 의하면 쇼트 피닝은 피로강도를 향상시키는데 매우 효과적이었고 후열처리는 피로강도를 도리어 저하시키는 것으로 나타났다.