• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(II)
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• pp.845-850
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• 2002

Maglev is the vehicle which can run in levitated condition by the electro-magnets, and the vehicle can run without any contact condition. The vehicle is devided in two parts such as carbody and bogies, and the bogies are the driving device of the vehicle. There are many equipments in the bogie, and the frame endure many loads occurred in the operation of the vehicle. The bogie frame is designed and manufactured in the view of good safety and maintainability, and the engineers work to accomplish this purpose.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.983-984
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• 2008

• International Journal of Railway
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• 제4권4호
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• pp.97-102
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• 2011

In an EMS (Electromagnetic suspension)-type Maglev (Magnetically-levitated) vehicle, the flexibility of the bogie frame may affect the acceleration of the electromagnet that is input into the control system, which could lead to instability in some cases. For this reason, it is desirable to consider bogie frame flexibility in air gap simulations, for the optimization of bogie structure. The objective of this paper is to develop a flexible multibody dynamic model of 1/2 of an EMS-type Maglev vehicle that is under testing, and to compare the air gap responses obtained from the rigid and the flexible body model. The feedback control system and electromagnet models that are unique to the EMS-type maglev vehicle must be included in the model. With this model, dynamics simulations are carried out to predict the air gap responses from the two models, of the rigid and flexible model, and the air gaps are compared. Such a comparative study could be useful in the prediction of the air gap in the design stage, and in designing an air gap control system.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.924-930
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• 2011

Maglev vehicle has two parts a vehicle body and a series of bogies. The vehicle body is connected through a pneumatic suspension on the bogie frame operating loads, vehicle weight and passengers, repeatedly during the service life. The bogie frame plays an important role in sustaining the weight of the vehicle body and controlling the magnets in the correct alignment to meet requirements of stable running on railway. It is also subjected to the levitation and guidance force and propulsion force generated by electromagnets and linear induction motor (LIM) respectively. To guarantee a vehicle system, it is necessary to identify a load test method with proper loads that the vehicle is expected to experience while in service. In this paper, a test method was proposed to verify the structural safety of vehicle body and bogie frame that are applied to an EMS(electromagnetic suspension)-type urban Maglev vehicle considering in case of not only running on the ground but also levitated running.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.89-94
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• 2003

Rolling stock structures such as bogie frame and car body play an important role for the support of vehicle leading. In general, more than 25 years' durability is needed for them. A lot of study has been carried out for the prediction of the fatigue life of the bogie frame and car body in experimental and theoretical domains. One of the new methods is a probabilistic fatigue lift evaluation. The objective of this paper is to estimate the fatigue lift of the bogie frame of an electric car, which was developed by the Korea Railroad Research Institute (KRRI). We used two approaches. In the first approach probabilistic distribution of S-N curve and limit state function of the equivalent stress of the measured stress spectra are used. In the second approach, limit state function is also used. And load spectra measured by strain gauges are approximated by the two-parameter Weibull distribution. Other probabilistic variables are represented by log-normal and normal distributions. Finally, reliability index and structural integrity of the bogie frame are estimated.

• 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.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권9호
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• pp.186-192
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• 2002

As industry is developed, the faster transportation of freight train is demanded. The optimum design of a structure requires the determination of economical member size and shape of a structure which will satisfy the design conditions and the functions. In this study, it is attempted to minimize the dead weight of bogie frame. From the numerical results in the shape and size optimization of the bogie frame, it is known that the weight can be reduced up to 17.45% with the displacement, stress, first natural frequency and critical buckling-load constraints. The first natural frequency and the critical buckling load of the optimized model is larger than that of the lowest design value. Stress and displacement conditions are also satisfied within the design conditions. From the results, the optimal model is stable and useful for the improvement of railway carriages.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.86-92
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• 2017

본 연구에서는 사이드 빔이 1차 현가장치 역할을 수행하도록 설계된 복합소재 대차프레임의 적용성 검토를 위해 동특성 해석과 성능평가를 수행하였다. 대차프레임에 적용된 소재는 GEP224 유리섬유/에폭시 프리프레그이다. 성능검증을 위해 복합소재 대차프레임의 사이드 빔의 두께를 50mm, 80mm, 150mm로 변화시키면서 강성을 조절한 모델에 대해서 주행성능을 해석적으로 평가하였다. 주행성능평가에서 사이드 빔의 두께가 80mm인 모델은 모든 성능조건을 만족하였고, 사이드 빔 두께가 50mm인 경우 역시 모든 성능조건을 만족하지만 임계속도가 요구조건에 2%정도의 여유 밖에 없어 적합하지 않았다. 사이드 빔 두께가 150mm인 모델의 경우 공차시 수직방향 승차감 지수가 기준을 만족하지 못해 부적합한 것을 확인하였다. 또한, 사이드 빔의 두께가 80mm인 모델을 제작하여 대차에 설치하고, 주행시험대 시험을 통해 임계속도를 시험적으로 평가하였다. 주행시험대 시험에서는 휠세트에 횡방향 가진을 부과하고, 목표속도까지 증속과정에서 횡방향 가진에 의한 휠세트 횡변위의 발산현상은 발생하지 않았다. 또한, 횡방향 가진이 제거된 이후 휠세트의 횡변위 역시 수렴하여 최대 임계속도는 차량 동역학 해석에서 예측된 최대 임계속도와 유사함을 확인 할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권8호
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• pp.913-920
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• 2011

본 논문은 4-매 주자직 유리섬유/에폭시 적층 복합재가 적용된 철도차량 경량 대차프레임의 피로 수명 및 강도 평가에 대해 기술한다. 대차프레임 경량화 재질로 적용된 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재료의 피로특성 평가를 위하여 경사, 위사 그리고 $0^{\circ}/90^{\circ}$ 방향으로 적층된 시험편에 대하여 인장-압축 피로시험을 수행하였다. 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재료의 피로시험은 5Hz의 주파수, -1의 응력비(R), $10^7$의 피로수명을 갖도록 하였다. 또한, JIS E 4207의 하중조건에 따른 대차프레임의 피로강도 평가를 Goodman 선도를 통하여 수행하였다. 유리섬유/에폭시 적층 복합재 경량 대차프레임의 피로수명 및 강도 평가기준을 만족하였으며, 무게를 고려할 경우 기존 대차프레임 재질인 SM490A 금속재에 비하여 우수한 피로특성을 갖는다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.554-561
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• 2016

본 연구에서는 도로 겸용 궤도상을 운행하는 인터모달 트램에 적용하는 대차 시스템의 구조 안전성을 검증하고자 대차프레임에 대해 하중 시험과 강도 평가를 수행하였다. 기존 철도의 궤도와는 달리 급곡선과 급구배가 많은 도로상에 건설된 궤도의 특성을 고려하여 하중을 산정하였고, 기존 표준 규격의 기준 하중과 비교하였다. 비교 결과, 인터모달 트램 대차시스템에 작용하는 수직하중은 기존 표준 규격에서 제시하는 수직하중보다 작으나, 전후하중 및 좌우하중은 기존 표준 규격에 제시하는 하중 이상이 되었다. 표준 규격의 수직하중은 다양한 종류의 열차를 포괄하기 때문에 보수적인 값을 제안하고 있으나, 전후하중과 좌우하중은 급구배 급곡선을 고려하지 않기 때문에 대차 프레임에 작용하는 실제 하중과 차이가 있게 된다. 새로운 철도시스템의 개발 시에는 표준 규격 하중보다도 실제 작용 하중을 산정하여 적용하는 것이 합리적임을 알 수 있었다. 산정된 하중을 기초로 제작된 대차 프레임에 스트레인게이지를 부착하고 대형 하중 프레임에 세팅한 후, 유압 액튜에이터를 이용하여 하중을 가하고 응력을 계측하였다. 응력 계측 결과 대차 프레임에 발생하는 최대 응력은 프레임 단면이 변화되는 곡선부나 브라켓이 취부되는 취약부에서 발생하였으나 허용응력 이하가 되어 구조적 안전성이 확보된 것으로 평가되었다.