• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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• pp.71-76
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• 2010

This paper presents the feasibility for improving the ride quality of railway vehicle equipped with semi-active suspension system using magnetorheological(MR) fluid damper. In order to achieve this goal, a fifteen degree of freedom of railway vehicle model, which includes a car body, bogie frame and wheel-set is proposed to represent lateral, yaw and roll motions. The MR damper system is incorporated with the governing equation of motion of the railway vehicle which includes secondary suspension. To illustrate the effectiveness of the controlled MR dampers on railway vehicle secondary suspension system, the sky-hook control law using the velocity feedback is adopted. Computer simulation for performance evaluation is performed using Matlab. Various control performances are demonstrated under external excitation which is the creep force between wheel and rail.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권11호
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• pp.108-120
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• 1998

In this paper, a new control system design algorithm, which has the advantages of the existing LQR and eigenstrcture assignment methods, is proposed. The method of the transformation matrix via block controller is utilized to develop the scheme. Using the proposed algorithm, LQR weighting matrices q and R, which satisfy the desired closed-loop eigenvalues and eigenvectors, can be achieved using only simple matrix computations. The usefulness of the proposed scheme is verified by applying to a numerical example and an automotive active suspension control system design.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.81-87
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• 2017

본 연구는 고속열차 시운전 시험과 이에 따른 주행동특성 고찰 및 개선에 관한 것이다. 고속열차 시운전 시험을 통한 선행 연구에서 도출한 요댐퍼 설치 방법에 따른 후미 진동 개선 방안을 실제 고속철도 차량의 시운전시에 적용하여 후미 진동 저감 효과가 있음을 확인하였다. 또한 전체 차량에 대한 진동저감 방안을 동역학 해석 소프트웨어를 사용하여 수치 해석적 방법으로 도출하였으며, 그 효과를 시운전 시험을 통하여 확인하였다. 개선된 설계안은 실제 2층 고속열차 객차에 적용되어 주행동특성 문제없이 시운전을 진행하였다. 차세대 고속열차 임계속도에 영향을 미치는 현가장치 파라미터들에 대한 민감도 분석을 수행하였으며, 임계속도에 크게 영향을 미치는 4개의 설계변수를 도출하였는데, 이는 1차 탄성조인트 열차진행 방향 강성, 2차 요댐퍼 시리즈 강성, 2차 횡댐퍼 댐핑계수, 차간 댐퍼 댐핑계수 순이었다. 이 설계변수에 대한 최적화를 통하여 임계속도를 23.3% 향상시키는 현가장치 파라미터를 제시하였으며, 이는 차세대 고속열차 상용화 모델의 설계에 이용될 수 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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• pp.69-74
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• 1998

차량에서 인체가 노출되는 진동환경으로서 좌석과 바닥에서의 진동사이에 위상차가 존재하는 경우에 대한 인체의 반응을 주관평가 실험을 통해 분석하였다. 인체가 진동에 민감하게 반응할 뿐만 아니라 인체와 좌석으로 구성되는 진동시스템의 공진주파수와 관련된 2.5, 3.15, 4, 5, 6.3 Hz의 주파수에서, 진동의 크기를 각각 0.25, 0.4, 0.63, 1.0, 1.6m/s$^{2}$로 변화시켜 가며 위상차가 인체의 안락성에 어떻게 영향을 미치는 지를 분석하였다. 두 진동간의 위상차는 진동량이 적을수록, 또 주파수가 낮을수록 인체의 안락성에 악영향을 미쳤다. 진동의 진폭이 0.25m/s$^{2}$ 일 때 위상차가 180.deg.인 경우의 불편함은 0.deg.인 경우보다 2.5배 정도 큰 것으로 나타났다. 특히 현가장치가 장착된 의자의 경우에는 좌석과 바닥진동의 위상차이가 안락성에 미치는 영향을 정량적으로 파악하여 인체-좌석 시스템의 공진주파수를 선정해야 함을 알 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권7호
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• pp.1309-1316
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• 2002

The purpose of this study is to analyze the effects of the parameters of the suspension system in railway rolling-stock for KT-23 type passenger vehicle. According to the results of simulation and the field test, Optimal condition was obtained for the stiffness ratio of the primary spring and the secondary of the suspension system. When the stiffness ratio was increased, the vibration was increased on the car body and decreased on the bogie, and ride quality are getting worse because of increase of the vertical natural frequency of the car body. The results of this study are usefull to improve the technology of the ride quality of KT-23 type vehicle.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.111-119
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• 2017

이 연구에서는 자기부상열차-가이드웨이 상호작용을 고려하여 자기부상철도 가이드웨이 구조물의 진동사용성을 고려한 처짐한계를 제안한다. 간략화된 자기부상철도 시스템의 운동방정식을 유도하고, 자기부상력 제어를 위한 되먹임 상수가 부상공극의 변동량이 최소가 되도록 최적화한다. 이 시스템에 대하여 자기부상열차의 운행속도, 가이드웨이 경간장, 2차 현가장치의 고유진동수와 감쇠비를 변화시켜 가며, 부상공극의 크기와 차체의 연직가속도에 대한 사용성 기준을 만족하는 가이드웨이의 처짐한계를 조사한다. 해석 결과로부터 자기부상열차의 2차 현가장치에 대한 요구 조건과 가이드웨이 구조물이 만족시켜야 하는 처짐한계를 제안한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.603-610
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• 2016

국내에 고속열차가 도입된 지 12년이 지났고, 국내기술로 개발된 KTX-산천도 운행한지 6년 정도 되었다. 호남선 고속철도의 개통으로 현재 국내 고속선로의 수송용량은 거의 포화상태가 되었고, 이에 따라 수송용량을 증대하기 위하여 열차의 운행속도를 높이는 연구 등 다양한 연구가 수행되고 있다. 본 연구는 그 중 일부로 KTX-산천 고속열차의 운행속도를 350km/h로 높이기 위하여 열차의 임계속도를 향상시키기 위해 수행되었다. KTX와 KTX-산천 영업운행 차량에서 측정된 차륜마모 데이터를 이용하여 KTX-산천 편성 모델에 대한 동역학해석을 수행하였고, KTX-산천 영업차량에서 측정된 진동가속도 측정결과와의 비교를 통하여 해석결과의 타당성을 검증하였다. 고속열차의 운행속도 향상을 위하여 열차의 임계속도 향상을 목표로 대차 주요 현가장치 파라미터에 대한 최적화 연구를 수행하였다. 민감도 분석을 통해 최적화를 위한 주요 현가장치 파라미터를 선정하였고, 반응표면분석법에 의해 2차 회귀 모형 함수를 추정하였다. 2차의 목적함수를 최소화시키는데 있어서 효율적인 성능을 발휘하는 SQP 방법을 사용하여 최적화를 수행한 결과 KTX-산천의 임계속도가 9.4%정도 증가함을 확인하였다. 최적화된 현가장치 파라미터는 KTX-산천 영업속도를 300km/h에서 350km/h로 향상시키기 위한 신규대차 설계 시 반영될 예정이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.697-704
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• 2017

본 연구는 영업운행 중인 고속열차의 진동 문제를 고찰하고, 이를 개선하기 위하여 진행되었다. 먼저 고속열차의 진동 수준을 알기 위하여 차체 진동가속도에 대한 측정이 수행되었다. 측정결과 운전실이 객차보다 진동이 크며, 열차 후미로 갈수록 진동이 더 커졌다. 운전실 및 객차 모두 수직방향 진동이 횡방향 진동에 비해서 크며, 콘크리트 구간에 비해 자갈궤도에서 진동의 최대값이 크다. KTX-산천 진동 경향과 개선점을 도출하기 위하여 동역학 해석을 수행하였다. 해석결과는 시험 결과와 유사하였으며, 객차 양 끝단의 단부객차 상부와 동력차량의 진동을 저감시킬 필요가 있었다. 객차의 진동을 저감하기 위하여 KTX-호남(200호대) 차량은 4가지 개선 설계를 수행하였고, 이 중 KTX-산천에 적용할 수 있는 방법을 해석에 적용하였을 때, 정상구간에서는 2.2%, 분기기구간에서는 11% 정도 진동이 감소할 것으로 예상되었다. 동력차량의 진동 저감을 위해 2차 코일스프링의 강성을 감소시키고, 2차 수직댐퍼의 댐핑계수를 증가시키는 방안을 제안하였다. 현가장치의 불량, 오조립 등 성능저하가 차체 및 대차의 진동을 증가시키는 것을 시운전 결과와 해석결과를 통하여 살펴보았으며, 현가장치 올바른 유지보수가 차량 진동을 저감시킴을 알 수 있었다. 차륜 마모에 대한 적절한 관리는 운행 효율 및 차체 진동저감에 중요한 역할을 하며, 현재 차륜 프로파일을 변경하여 차륜 삭정간의 주행거리를 늘리려는 연구가 진행 중이다.

• 한국도로학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.139-148
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• 2000

외국의 포장가속시험기는 대부분 아스팔트포장의 시험을 주된 목적으로 개발되었다. 그러나, 국내의 고속도로는 콘크리트포장과 아스팔트포장이 거의 같은 연장을 유지하고 있는 실정으로 콘크리트포장의 활용이 예상되어 콘크리트 포장의 시험을 위한 독자적인 포장가속시험시설의 개발이 요구되고 있다. 따라서 한국의 실정에 알맞은 콘크리트/아스팔트포장 '시험용 포장가속 시험시설'을 개발하기 위하여 1997년부터 1999년 동안의 3년간 연구를 수행하였다. 1차 연도에서는 포장가속시험시설을 제작하는데 필요한 기본적인 사양과 기본 시스템 설계에 관한 기초연구가 이루어 졌고, 2$\sim$3차 년도에는 KALES의 전체구조, 하중작용, 현가장치 및 구동장치 등에 대한 상세설계를 수행하였다. 실모델을 제작하기 전단계로 모형시험기를 만들어 시험을 수행하여 작동성 및 하중분배기구 등을 검토하였다. 피로해석 검토결과 제안된 KALES 시스템은 내구성이 있으며 실제차량을 잘 모사할 수 있는 시험기로 판명되었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.1-8
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• 2006

In this paper, an optimum design technology is developed to find an optimal position of the shock absorber using ADAMS and VisualDOC. A vehicle with a torsion-beam rear suspension is modeled by using ADAMS. Design variables for the optimal positioning of the shock absorber are defined considering the hard points of the chassis structure and design positioning are specified through the sensitivity analysis using a bump-crossing simulation. The objective function is defined as the joint reaction forces of the shock absorber connecting joints of the chassis structure. Sequential Quadratic Programming and Genetic Algorithms are used for this study. To validate the optimized design variables, pothole simulations are performed. GA showed better results than SQP algorithms for this design purpose.