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주기적 변동 측풍을 고려한 철도차량의 이론적 탈선 안전성 평가 -
분야 공학 > 기계공학
저자 김거영 구정서 노주현
발행기관 대한기계학회
간행물정보 대한기계학회 논문집 A권 2018년, 대한기계학회논문집 A권 제42권 제2호(통권 제389호), 95page~101page(총7page)
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목차
부제 : Theoretical Evaluation of Rollingstock Derailment Safety Under Cyclical Crosswind Condition
초록
Abstract
1. 서론
2. 측풍하중에 의한 윤중감소량 계산
3. 결론
참고문헌(References)
 
 
국문초록
In this paper, a theoretical formula is proposed to evaluate the derailment safety of rollingstock under cyclical crosswind conditions and verified by using the multibody dynamics software. The derailment safety is evaluated by the wheel unloading criteria of the TSI in EU, considering the simultaneous effects of the crosswind and the centrifugal force on a curved track. In the case of rollingstock, because of the high inertia of the carbody and the relatively low stiffness values of the second suspensions, there are low lateral natural frequencies less than 1 Hz. It is proven using the suggested theoretical formula that the wheel unloading increases abnormally according to the elapsed time, and the risk of derailment increases when the frequency of a crosswind is same as the lateral natural frequency of the carbody and the damping coefficient is small. The theoretical estimations for the resonance frequency of the carbody are in good agreements with the simulation results within 5% deviation.
 
 
영문초록
본 논문에서는 주기적으로 변동하는 측풍이 작용할 때 철도차량의 탈선 안전성을 평가하기 위한 이론식을 도출하고, 도출된 이론식은 동역학 프로그램으로 이용하여 검증하였다. 탈선 안전성은 국제철도기술기준(TSI)에서 요구하는 윤중 감소비를 기준으로 평가하였는데, 측풍뿐만 아니라 곡선구간 주행시 횡방향으로 작용하는 원심력도 동시에 고려하였다. 큰 차체의 관성과 상대적으로 강성이 낮은 2차 현가장치로 인하여 차체의 횡방향 고유진동수가 1Hz 이하 저주파 구간에 존재하게 되며, 이 주파수와 동일한 주기의 측풍이 일정시간 지속되고 댐핑계수가 작을 때 차량의 윤중 감소 값이 비정상적으로 증가하여 측풍 원인 탈선 위험이 높아지는 것으로 확인되었다. 이때 차체의 공진주파수 이론 값은 수치 시뮬레이션 값과 비교하여 5% 이하로 잘 일치하였다.
 
 
Wheel Unloading(윤중감소), Rollingstock(철도차량), Derailment Safety(탈선안전성), Cyclical Crosswind(주기적 변동 측풍), Suspension system(현가장치)
 
 
도움말
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