• Title, Summary, Keyword: 1차 현가장치

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Effects of the design parameters of the suspension system on the bounce of an electric railway car (현가장치 설계변수 변화에 따른 전동차 상하진동의 영향)

  • Park, Ki-Soo;Choi, Yeon-Sun
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • pp.175-181
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    • 2007
  • 본 연구에서는 지하철용 전동차의 현가장치를 구성하는 1차 현가장치 및 2차 현가장치의 강성 및 감쇠지수 변화가 전동차의 상하진동에 미치는 영향을 분석하였다. 실제 운행 중인 전동차에 대하여 액슬박스, 대차, 객차에서 측정된 진동 데이터를 바탕으로 대차와 차체로 구성된 2자유도계 해석모델을 생성하였고, 실측된 윤축의 진동을 입력신호로 하여 수치해석을 수행하였다. 1, 2차 현가장치의 강성 및 감쇠지수의 변화에 따른 응답을 고찰한 결과, 차량의 상하진동에 지배적인 영향을 주는 설계변수는 2차 공기스프링의 강성임을 알았다. 또한 이러한 결과는 ADAMS/RAIL 전산해석을 통해서도 검증할 수 있었다.

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A Study on the Optimization of Suspension Characteristics for Improving Running Safety of Railway Vehicle (철도차량 주행안전성 향상을 위한 현가장치 최적화 연구)

  • Lee, Young-Yeob;Lee, Hi-Sung
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.12 no.6
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    • pp.909-914
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    • 2009
  • A suspension is the most prior apparatus to decide vehicle's running safety and ride comfort, also the suspension stiffness is the most important parameter for the designing of the vehicle. Providing the strong stiffness with the primary suspension in order to improve the running safety with high speed, but it causes a problem with a curve running performance of a railway vehicle. Therefore, many studies deal with the optimal value of suspension stiffness. In this paper, we aim to optimize the suspension system to improve running safety by varying stiffness values of railway vehicle suspension. We have proceeded an analysis by design variables which are position, length, width, stiffness and damping coefficients of primary and secondary suspension to optimize the suspension characteristics. As a result of the optimization, we verified that the derailment coefficients of inside and outside of wheel are decreased in comparison with initial model.

전륜구동에 대하여

  • 김상권
    • Journal of the KSME
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    • v.25 no.3
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    • pp.198-203
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    • 1985
  • 제동시 균형 문제나 약간 무거운 조향력등의 전륜구동장치을 설계하기 위한 단점들은 Negative 또는 Zero scrub Radius 의 현가장치를 가능케 하는 이론적 기술적 보완 및 해결이 되고 또한 X형 브레이크 파이프 개발로 한 회로 파열에서도 더욱 안정된 제동을 할 수 있게 된다. 따라서 (1) 중. 소형 승용차에서 절대적 비중을 차지하고 있는 실내 유효공간을 훨씬 크게할 수 있는 점 (2) 후륜구동에 비해 손쉽고 갑싸게 4륜 독립 현가장치가 가능하기 때문에 승차감에서 탁월한 개선이 이루어 진다는 점 (3) 우수한 직진(방향) 안정성과 선회성능을 얻을 수 있는 점 (4) 경량화 및 전동(轉動) 손실 감소에 따른 연비 향상 등의 커다란 장점으로 전륜구동차는 기술적인 면에서 후륜구동차에 비하여 그 격을 달리하고 있으며 몇 년 전부터 모든 자동차 회사가 신규 설계 개발중인 차는 전륜구동차로 밝혀지고 있으며 사용자의 전륜구동차에 대한 선호도는 계속 크게 증가할 것으로 보인다.

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Automotive Active Suspension Design using LQG/LTR method (LQG/LTR 설계방법을 이용한 자동차 현가장치 능동제어)

  • 박봉철;황재혁
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • pp.86-92
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    • 1993
  • 자동차의 현가장치에 대한 능동제어연구는 국내외적으로 활발히 진행되어 왔다. 수동식현가장치는 단순히 스프링과 감쇠기로 차체의 진동을 수동 제어 하므로 성능 향상에 한계가 존재하게 된다. 수동식 현가장치가 강성계수와 감쇠계수를 조절함으로써 차체로 들어오는 진동을 억제하는 반면, 능동식제 어는 보통 유압을 이용하여 효율적으로 차체에 들어오는 진동을 억제시키게 된다. 일반적으로 자동차가 능동현가장치 설계시 요구되는 사항은 탑승자의 승차감, 조종성, 현가장치의 공간확보 문제, 경제성(제어력), 실제적으로 자동 차에 적용할 수 있는 능동제어기법인가 하는 문제이다. 자동차 능동식 현가 장치는 보통 1/4 car (2자유도계), Full-car 모델 (7자유도계) 등으로 모델링 을 하여 능동제어기를 설계한다. 1/4 car 모델의 특징은 해석이 비교적 단순 하고 현가장치의 동적거동을 이해하는데 유용하고 실험을 하거나 실제 자동 차에 적용하기 쉬운 반면에 Full-car 모델에 비해 제어력의 효율이 떨어진다 는 단점이 있다. 그 이유는 1/4 car 모델은 차체의 동역학적 특성을 고려하 여 설계하지 않았기 때문에 4개의 독립현가차축에서는 오직 그 현가축방향 으로 발생하는 수직방향의 진동만을 제어하기 때문이다. 따라서 동역학적 역 성에 기인하는 운동을 제어하는 비효율적인 제어력이 공급된다는 단점을 갖 는다. 이에 비해 full-car 모델은 주행모드(수직, 롤링, 피칭운동)간의 연성을 고려하여 제어기를 설계할 수 있기 때문에 1/4 car 모델에 비해 제어력의 효 율이 높다는 장점이 있는 반면에 모델이 수학적으로 복잡하므로 제어력을 구하는데 계산량이 많고, 실제 자동차에 적용하기에 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 쉽게 실험할 수 있고, 실용화할 수 있는 1/4 car 모델에 대하여 능동제어기를 설계하여 실제자동차에 능동제어기를 적용할 때 참고가 될 수 있도록 하였다. 자동차는 저주파영역의 밴드통과필터 역할 을 하므로 저주파에서의 성능, 특히 탑승자가 민감하게 느끼는 0.5Hz - 10Hz 부근의 주파수성능은 승차감, 조종성에 상당히 중요하다. 이에 본 논문 에서는 0.5Hz - 10Hz 부근의 승차감, 조종성의 향상에 초점을 두고 차체의 속도를 출력변수로 한 LQG/LTR 제어기를 설계하였다. LQG/LTR 설계기법 은 안정도-강인성이 좋은 체계적인 설계기법으로서 전 상태를 측정할 필요 가 없으므로 실제 적용시 효과적이다. 또한 자동차의 제원의 변화에 대한 고 유치의 민감도해석과 새로운 개념으로 안정도-강인성(Robustness)해석을 하 여 수동시스템과 능동시스템의 강인성을 비교하였다.

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Effects of the Design Parameters of Suspension Systems on the Bounce of Electric Trains (전동차 상하진동에 대한 현가장치 설계변수의 영향)

  • Park, Ki-Soo;Choi, Yeon-Sun
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.11 no.1
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    • pp.39-44
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    • 2008
  • A two degree-of-freedom model for the bogie and car body of an EMU(Electrical Multiple Unit) was implemented on the basis of the experimental data which was actually measured during the running test of an EMU. The air spring of the EMU was modeled using Nishimura's air spring model to accommodate viscoelastic characteristics. Numerical simulation for the variation of th e design parameters of the suspension system shows that reduction of the stiffness of the air spring by decreasing the internal pressure of the air tank or increasing the size of the auxiliary tank can reduce the bounce of the car body within the stability range of the suspension system.

Frequency Shaped Optimal Control of Semi-active Suspension System Using an MR Damper (자기유변유체를 이용한 반능동형 현가장치의 Frequency shaped 최적 제어)

  • 김기덕;이재형;전도영
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.11 no.2
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    • pp.112-121
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    • 1999
  • An MR(Magneto-Rheological) fluids damper is designed and applied to vibration suppression of a 1/4 car model. The damping constant of MR damper changes according to input current which is controlled in a semi-active way. Several control algorithms are compared in simulations and experiments. The advantage of the proposed Frequency shaped LQ control is that passenger comfort is emphasized in the range of 4~8Hz and driving safety is emphasized around the resonance frequency of unsprung mass.

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차량하중에 의한 대차의 안전성 평가에 관한 연구

  • 윤성철;이강원;김원경;홍용기
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • pp.95-95
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    • 2004
  • 철도차량용 주행장치인 대차는 차체의 하중을 지지하고, 승객 및 차량의 안전, 주행성능 및 승차감에 지대한 영향을 미치는 핵심 구조부품이다. 주행장치는 크게 대차틀, 차륜 및 차축, 1차 2차 현가장치, 제동장치, 전동기 및 동력전달장치 등으로 구성되며, 대차틀은 형상이 복잡하고 하중을 직접 지지할 뿐만 아니라 하중조건도 정적 및 동적하중이 복합적으로 작용하고 있다. 대차틀은 차체 자중 및 승객 하중에 의한 정하중과 곡선주행, 제동시 발생하는 하중 및 불규칙한 선로와 차체, 주행장치, 윤축의 운동모드에 의한 동하중을 받고 있다.(중략)

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A study on the Dynamic Behavior Enhancement of the Korean High-speed Train (고속열차의 주행동특성 개선에 관한 연구)

  • Jeon, Chang-Sung
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.10
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    • pp.81-87
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    • 2017
  • This paper describes the dynamic behavior and enhancement of Korean high-speed trains. The tail vibration reduction method of the yaw damper installation method change, which was derived from previous research, was applied to the running test of high-speed train. In addition, the vibration reduction method for the entire vehicle was derived by a numerical method and its effect was confirmed by a running test. The improved design was applied to the double-deck high-speed train coaches and the commissioning proceeded without problems in dynamic behavior. Sensitivity analysis of the suspension parameters affecting the critical speed of Korean next-generation high-speed trains was performed and four design variables that greatly affected the critical speed were derived. These were in the order of the primary elastic joint x-directional stiffness, the secondary yaw damper series stiffness, the secondary lateral damper damping coefficient, and the carbody damper damping coefficient. By optimizing the design variables, the suspension parameter that improves the critical speed by 23.3% can be used in the commercial designs of Korean next-generation high-speed trains.

Subjective Estimation of Comfort of a Seated Human Body due to the Vertical Vibrations (인체진동의 주관적평가에 관한 연구)

  • ;Griffin, Michael J.
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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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.

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