• 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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.429-430
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• 2008

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.358-364
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• 1999

A wheel/rail contact module for dynamics analysis of railway vehicles is developed. The developed module is based on non-linear contact and FASTSIM algorithm which calculates contact forces. And the module is incorporated into the general purpose program DADS using user-defined subroutines. The simulation results of this developed program is compared to those of the railway vehicle dynamics analysis program AGEM. Since the module is based on DADS, various simulation environments can be considered.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.396-404
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• 2009

고속열차의 개발과 함께 구름접촉피로에 의한 레일의 피로균열 및 피로파괴에 대한 연구를 통해 주행안정성을 확보할 수 있는 방안 마련이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Eisenmann의 근사계산식(실용식)을 이용하여 속도, 차륜반경, 궤도지지강성, 침목간격, 축중, 궤도품질에 따른 레일내부 발생응력을 검토하였다. 또한, 유한요소해석을 통해 초기균열의 길이 및 각도, 온도에 따라 레일두부에서 발생하는 전단응력을 검토하여 모드별 응력확대계수를 도출하였다. 이로써 고속철도 레일의 피로수명에 영향을 미치는 주요인자들을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.385-396
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• 1989

본 논문에서는 차륜과 레일의 접촉부에서 발생하는 크리프힘과 크리프모멘트 를 결합시키고 이들이 병진스프링과 비틀림스프핑에 의해서 연성되었을때 생기는 고유진동수의 특성을 차륜과 레일의 직교성을 이용하여 수치해석하고 모델실험을 통하여 연구하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.440-447
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• 2017

철도차량의 전동소음(Rolling noise)을 줄이기 위해서는 차륜과 레일의 음향조도(Acoustic roughness)가 국제규격에서 규정하는 일정값 이하로 관리되어야 한다. 이러한 음향조도의 관리를 위해서 사용되는 측정장치는 접촉식 변위센서를 주로 사용하게 되는데, 주행 중인 장치에서는 센서가 고정된 플랫폼의 위치가 가변적이고 레일면과 구동륜의 접촉시에 프레임의 피칭(Pitching)운동에 의해서 측정값의 오차가 발생하는 단점이 있다. 본 연구에서는 접촉식 변위센서를 통해 측정된 데이터의 정확도를 높이기 위해서, 플랫폼의 휠베이스, 바퀴의 개수 및 바퀴의 탄성접촉 등에 의한 레일표면 측정값의 변화와 스펙트럼 변화를 해석하였으며, 각 설계변수가 음향 스펙트럼에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.643-648
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• 2011

Fatigue crack in most rails take place by rolling contact between wheel and rail in railway industry. Therefore, it is critical to understand the rolling contact phenomena, especially for the three-dimensional situation. In this paper the steady-state rolling contact problem of KTX wheel and rail (UIC60) has been studied with three-dimensional finite element analysis. The variation of contact pressure and contact stresses on rolling contact surface were obtained using the finite element method. The three-dimensional distribution of contact stresses on the contact surface are investigated. Results show that the distribution of shear stress and contact stress (von Mises) on the contact surface varies rapidly as a result of the variation of stick-slip region. The contact stress at the leading edge is greater than at the trailing edge because of stick and slip phenomena.

• 문화기술의 융합
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• 제10권2호
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• pp.505-510
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• 2024

철도 레일은 차륜과 레일의 접촉면인 레일 표면에서 구름 접촉 피로 균열이 상시 발생할 수 있는 조건이기 때문에 균열의 상태를 철저히 점검하고 절손을 방지하기 위한 정밀한 점검 및 진단이 필요하다. 최근 궤도 시설의 성능 평가에 대한 세부 지침에서는 궤도 성능평가를 위한 방법과 절차에 관한 필요사항을 제시하고 있다. 그러나 레일 표면 손상을 진단하고 등급을 산정하는 것은 주로 외관 조사(육안 조사)에 의존하며, 이는 점검자의 주관적인 판단에 따른 정성적인 평가에 의존할 수밖에 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 Fast R-CNN을 사용하여 레일 표면 결함 검출에 대한 딥러닝 모델 연구를 수행하였다. 레일 표면 결함 이미지의 데이터 세트를 구축한 후, 모델을 테스트하였다. 딥러닝 모델의 성능평가 결과에서 mAP가 94.9%로 나타났다. Fast R-CNN의 균열 검출 효과가 높기 때문에 이 모델을 사용하면 레일표면 결함을 효율적으로 식별할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권10호
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• pp.1207-1218
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• 2013

나달식 등 한쪽 차륜과 레일의 접촉력에 기반한 기존 탈선계수식으로는 열차 주행 시 여러 가지 요인에 의해 발생하는 다양한 유형의 탈선을 이론적으로 예측하기 어렵다. 이를 보완하기 위하여 개발된 단일윤축 탈선계수는 타고오름탈선, 미끄러져오름 탈선, 전복탈선 및 이들의 복합유형 탈선을 잘 예측할 수 있고, 접촉부 마찰계수, 플렌지 각 등 기존의 탈선계수식에서 고려하던 기계적 인자뿐만 아니라 윤중감소/증가, 궤간, 차륜직경, 축상 베어링 위치 등 다양한 탈선영향인자들도 고려할 수 있다. 본 논문에서는 단일윤축 탈선계수식으로 이러한 다양한 탈선영향인자들을 고려하여 기존의 나달식, 바인스톡 식 등으로 구할 수 없었던 탈선현상을 분석한다. 마지막으로 동역학 시뮬레이션을 이용하여 이론적인 단일윤축 탈선계수식 결과들의 타당성을 입증한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.342-348
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• 2014

차륜과 레일의 접촉은 크리프를 유발한다. 크리프 증가에 따라 크리프력이 선형적으로 증가한다고 가정하는 선형 크리프 이론은 철도차량의 진동이 무한히 발산하는 주행속도인 임계속도를 결정한다. 그러나 실제 크리프력은 일정값에 수렴하며 철도차량의 횡진동은 무한히 증가되지도 않는다. 본 연구에서는 비선형 크리프 이론인 Vermeulen이론, Polach이론, 실제 차륜과 레일의 형상을 고려하여 계산된 줄이론 등을 6 자유도 대차모델에 적용하여 철도차량의 동특성을 검토하였다. 그 결과 철도차량의 진동은 특정 주행속도 이상에서 한계사이클을 만들었으며, 크리프 곡선의 기울기가 클수록 한계사이클이 발생하는 주행속도는 낮아졌다. 또한 한계사이클은 플랜지 접촉으로 인해 그 크기가 제한되는 헌팅현상이 발생됨을 알았다.