• 한국철도학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2015

현재 국내 철도차량에 사용되고 있는 주요 부품의 유지와 보수를 위한 검사장비는 대부분 외국으로부터 수입하여 사용하고 있다. 특히 차륜형상 측정장비 등과 같은 일부 검사장비는 외국의 장비를 벤치 마킹하여 제작한 국산화 장비를 설치하여 사용하고 있으나, 이들 국산화 장비는 신뢰성과 성능에 많은 문제점이 발생하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 철도차량 차륜의 유지 및 보수를 위한 차륜형상 측정장치의 정밀도와 신뢰도 향상을 위하여 최신의 고속 하이비젼 카메라 기술과 최적화된 영상처리 알고리즘을 적용하여 차륜형상 측정시스템을 개발하였다. 신뢰성 평가 실험결과 개발된 차륜형상 측정시스템의 신뢰도는 기존 시스템에 비하여 약 10.4%의 신뢰도 향상 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.175-182
• /
• 2013

전동 소음은 철도의 주요한 소음 중 하나이며, 차륜과 레일의 음향 조도에 의해 차륜 및 레일이 진동하면서 발생한다. 이러한 전동 소음의 저감 대책을 수립하기 위해서는 관련 인자들의 영향을 파악할 수 있는 예측모델이 필요하다. 본 논문에서는 차륜과 레일의 진동 특성을 이용해 전동 소음을 예측하기 위한 모델링에 관해 다루었다. 슬라브 도상 궤도에 대하여 1단 이산 탄성 지지 구조를 가진 보로 모델링 하였으며, 차륜 진동은 유한요소법을 이용한 수치해석을 적용하였다. 수직 및 수평방향 차륜-레일 집촉력들의 연성은 선형 Hertzian 접촉이론으로 모델링 하였고, 차륜과 레일의 진동 응답을 계산한 후 방사되는 소음을 예측하였다. 예측 모델의 신뢰성을 검증하기 위하여 시험차량에 대해 전동 소음을 측정하였다. 예측치가 측정치와 잘 일치하였으며, 특히 전동 소음이 주요하게 기여하는 200~4000Hz 주파수 대역에서 유사한 경향으로 나타남을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.283-289
• /
• 2011

본 논문에서는 차륜형 역진자에 적용되는 속도 추정기 기반 제어기 설계와 다양한 수치 시뮬레이션이 수행되었다. 차륜형 역진자는 불안정한 평형점과 안정한 평형점을 동시에 갖는다. 불안정한 평형점에 대하여 평형을 유지하기 위하여 차륜형 역진자는 지속적으로 제어되어야 한다. 제어기의 입력으로 차륜형 역진자 몸체의 각도, 각속도, 변위 속도 등이 필요하다. 필요한 속도는 모터에 부착된 에코더 신호를 차분하여 얻어지며, 엔코더의 해상도에 민감하게 의존한다. 저해상도 엔코더와 속도 추정기에 기반하여 개선된 속도 검출법이 제안되고 경사면에서 유효함을 보이기 위해서 다양한 수치 시뮬레이션이 수행되었다.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제17A권1호
• /
• pp.19-26
• /
• 2010

삶의 질이 높아지고 고령화 사회가 시작되면서, 사회적 약자들이 사용하기 쉬운 교통수단의 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해, 한국철도기술연구원에서 주관하여 저상굴절버스(Bi-modal Tram)의 개발을 시작하게 되었다. 이 저상굴절버스는 버스와 같은 높은 접근성의 특징을 가져야 할 뿐만 아니라, 지하철과 같이 차체가 낮아야 하며, 휠체어나 승객의 발이 승강장과 차량 사이 틈에 끼지 않도록 정확한 주차가 이루어져야 한다. 하지만 저상굴절차량의 길이가 길어, 이러한 요건을 맞추기 위해서는 전 차륜 조향 시스템이 개발-장착되어야 한다. 전 차륜 조향 시스템이 장착된 저상굴절차량은 1축 차륜이 조향될 뿐 아니라, 1축 조향각 또는 굴절각과 속도 등의 상태에 따라 2축과 3축 차륜이 조향되는 특징을 가지고 있다. 본 연구에서는 전 차륜 조향장치의 개발 과정을 다룬다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제19권5호
• /
• pp.565-575
• /
• 2016

철도차량 영업 운행 중 빈번히 발생하는 차륜 마모, 손상 등의 결함을 제거하기 위하여 실시되는 차륜 전삭 공정과 관련하여 전삭 전후의 차량 동적성능을 분석하였다. 전동차를 대상으로 차륜 전삭 전후의 차륜답면형상을 계측, 분석하였으며 진동 및 승차감 특성을 분석하고자 차량 주행시험을 실시하였다. 시험결과, 차륜 전삭 후 차량 진동 RMS값은 전삭 전에 비하여 저감되었으며 철도차량 기술기준에 의거 분석한 차체 진동성능은 전삭 전에 비하여 개선되었다. 승차감레벨은 전삭 전에 비하여 전삭 후 좌우, 상하방향 모두 최대 약 3dB의 개선 효과를 보였으며 주행안전성 또한 개선됨을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.617-623
• /
• 2010

본 논문에서는 차륜형 역진자에 적용되는 LMI 제어기 설계와 그 수치 시뮬레이션이 수행되었다. 차륜형 역진자는 2개의 평형점을 갖고 있는 역진자의 일종이다. 불안정한 평형점에 대하여 평형을 유지하기 위하여 차륜형 역진자는 지속적으로 제어되어야 한다. 경사면을 고려하여 차륜형 역진자의 동역학 방정식이 유도되었다. 경사면을 적극적으로 고려하여 차륜형 역진자를 안정화 시킬 수 있는 제어기를 구성하는데 선형행렬부등식 기법이 적용되었다. LMI 기반 제어기가 평면과 경사면에 대해서 유효함을 보이기 위해서 다양한 수치 시뮬레이션이 수행되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.1178-1185
• /
• 2010

철도차량의 고속화가 가속화되면서 화물을 운송하던 컨테이너 차량이 차륜의 파손에 의하여 탈선하는 사고가 발생하여 많은 물적 피해가 발생하고 있으며, 이러한 철도차량의 사고는 많은 인명 피해와 물적 피해를 가져오는 대형 사고로 발전할 수 있다. 따라서 이에 대한 재발 방지를 위한 차륜의 파손 해석에 대한 연구가 필요한 실정이다. 철도차량의 차륜은 기계적 하중과 열하중를 동시에 받으며, 기계적 하중으로는 철도차량의 무게에 의한 수직하중과 곡선 구간을 운행할 때 차륜과 레일의 접촉부에 수평하중이 발생하며, 철도차량의 제동시 답면제동에 의한 반복적인 열하중을 받는다. 이러한 차륜에 발생하는 기계적 하중과 열하중은 차륜의 균열과 잔류응력 등을 발생시키는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 차량 주행 시의 브레이크 이력과 하중 조건을 고려한 열 구조 연성해석을 수행하여 차륜에 부하되는 최대응력을 추정하였으며, 이 값을 파괴역학 파라미터인 응력확대계수에 적용하여 차륜의 안전성을 평가하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2012

윤축 동역학 해석은 철도차량 동역학 해석의 정밀도를 결정하는 핵심 요소이다. 본 연구에서는 정밀한 3차원 차륜-레일 접촉 해석을 윤축의 강체 운동 방정식에 적용하는 방법으로 3차원 윤축 동역학 해석을 수행하였다. 곡선 주행시 플랜지 접촉에 의해 차륜-레일 2점 접촉이 발생할 때 윤축의 동역학 해석이 가능한 수치해석 절차를 개발하였다. 윤축의 구속조건식과 강체 동역학 방정식을 Runge-Kutta 방법을 이용하여 수치적분을 수행하였다. 제안된 윤축 동역학 해석 결과는 VI-RAIL을 이용한 해석결과와 비교 분석하여 타당성을 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.85-85
• /
• 2004

현재 개발이 진행 증인 한국형 표준 고무차륜 AGT 경량전철 차량의 개발시험은 크게 주요 부품에 대한 구성품 시험, 제작 완료된 차량의 완성차 공장시험, 시험선에서의 주행성능시험 둥 3단계로 나누어 실시된다. 이들 중 2번째 단계인 완성차 공장시험은 2량 1편성으로 설계 제작된 시제차량에 대해 개발 요구사항 및 요구사양의 만족도, 시험선에서 본격적으로 수행되는 주행성능시험 전에 인프라(전력공급, 주행선로)와의 인터레이스 만족도를 확인하는 단계이다.(중략)

• 한국철도학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.311-316
• /
• 2008

일정한 크기의 응력이 반복적으로 작용할 때 매 사이클마다 변형이 증가하는 현상을 라체팅이라고 한다. 라체팅은 레일이나 차륜의 균열발생 기구의 하나이지만 실험적, 이론적 측면에서 아직 많은 연구를 필요로 하는 분야이다. 레일의 경우 접선력 방향으로 소성변형이 축적되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 차륜-레일의 구름 접촉에서 발생하는 응력의 이론해에 대해 살펴보고, 라체팅을 모델링 할 수 있는 비선형 이동 경화법칙을 사용하는 탄소성 구성방정식을 적용하여 라체팅 현상을 모델링 하였다. 일정 크기의 접촉력이 반복적으로 작용할 때 매 사이클마다 일정 크기의 소성변형이 발생하였다.