• 한국철도학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 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.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.122-130
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• 2013

Rail geometries such as cant, grade and curvature can be easily represented by means of a track coordinate system. In this analysis, in order to derive a dynamic and constraint equation of a wheelset, the track coordinate system is used as an intermediate stage. Dynamic and constraint equations of railway vehicle bodies except the wheelset are written in the Cartesian coordinate system as a conventional method. Therefore, whole dynamic equations of a railway vehicle are derived by combining wheelset dynamic equations and dynamic equations of railway vehicle bodies. Constraint equations and constraint Jacobians are newly derived for the track coordinate system. A process for numerical analysis is suggested for the derived dynamic and constraint equations of a railway vehicle. The proposed dynamic analysis of a railway vehicle is validated by comparison against results obtained from VI-RAIL analysis.

• 한국철도학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.444-453
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• 2005

The safety evaluations of railway wheelsets make use of the static fracture toughness obtained in ingot materials. The static fracture toughness of wheelset materials has been extensively studied by experiments, but the dynamic fracture toughness with respect to wheelset materials has not been studied enough yet. It is necessary to evaluate the characteristics of the fracture mechanics depending on each location for a full-scale wheelset for high-speed trains, because the load state for each location of the wheelset while running is different the contact load between the wheel and rail, cyclic stress in the wheel plate, etc. This paper deals with the fracture toughness depend on load rates. The fracture toughness depending on load rate data shows that once the downward curve from quasi-static values was reached, subsequent values showed a slow increase with respect to the impact velocity. This means that dynamic fracture toughness should be considered in the design code of the wheelset material.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.773-777
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• 2004

The variable-gauge wheelset drives on the variable railways. It doesn't need to replace or move the carriages to another bogie parts. This paper is for dynamic analysis of the variable-gauge wheel set. 3D-Virtual Mock-up. program was developed to verify the operating mechanism and understand dynamic characteristics for German RAFIL- V variable-gauge wheel set. When the system is going through the width-variable railway, its safety depends on the stiffness and velocity. So the numerical and contact model of this system were developed. This solution is useful to analyze dynamic characteristics for variable-gauge wheelset.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1851-1855
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• 2011

휠-레일 접촉해석의 정밀도는 휠과 레일의 접촉 위치 분석 방법 및 접촉력 계산 방법에 따라 결정된다. 휠과 레일의 형상을 2차원 곡선접촉으로 가정하여 휠-레일 접촉 위치를 찾는 방법은 계산시간이 짧은 장점이 있지만 3차원 곡면으로 가정한 경우에 비해 근사화된 해를 가지는 단점이 있다. 본 연구에서는 2차원 곡선접촉 해석에 기인한 방법과 3차원 곡면으로 가정한 방법에 대한 휠셋의 동특성 해석 결과을 비교하고자 한다. 곡선 주행시 휠셋 중심에 대해 요 각도 및 횡변위 등의 해석결과를 비교하고자 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.146-151
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• 2005

Main parameters of wheel-rail combination are investigated by profile analysis. A rolling radius difference is one of the main characteristics that describe a contact between wheelset and railway track, which in turn defines the dynamic behavior of a wheelset. This paper describes functional relation between lateral wheelset displacement and rolling radius difference or conicity on new/worn wheel of existing narrow gauge vehicle. Information about curving behavior and running stability are given by this both relations. The optimal wheel profile for railway vehicle with narrow gauge is adopted through this analysis. And, the applicable limit value of conicity which is used in order to do dynamic simulation of vehicle is presented.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.465-471
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• 2009

본 논분에서는 보다 적은 실험으로 고속철도차량의 윤축에서 발생하는 소음과 진동의 동적 특성을 알기 위해 불규칙 신호처리와 시간-주파수 해석을 이용하여 분석하였다. 윤축의 소음과 진동은 대부분 차륜과 궤도의 비정상상호작용이 원인이다. 이를 분석하기 위해 마이크로폰과 가속도계를 이용하여 데이터를 수집하고 붙규칙 신호처리와 시간-주파수 분석을 이용하여 분석하였다. 분석한 결과, 이 방법들은 고속철도차량의 윤축에서 발생하는 소음과 진동의 동적특성을 분석하는데 유용함을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.379-384
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• 2005

Research interest on flexible body dynamics, has been increased recently. The major application areas are the auto-mobile, train, and heavy machinery. This paper attempted the dynamic analysis for the variable-gauge wheelset with a flexible body, to better understand the dynamic characteristics of the variable-gauge wheelset. In order to achieve this goal, a 3D-Virtual Mock-up model was built. The tendency of the stress and deformation for the flexible lever was investigated through component mode synthesis, contact mechanics and flexible body dynamics. This study is a pioneering work for the development of Korean type variable-gauge wheelset.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1207-1212
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• 2007

The critical speed of railway bogie related to the stability of the railway rolling-stock is important. Testing of the dynamic performance of bogie is conducted using a roller rig in a laboratory in place of field testing on track. This roller rig is composed of two rollers equivalent to track and used to test the dynamic characteristics of vehicle. But, the geometrical characteristics of the wheel/roller contact on the roller rig are different from those of the wheel/rail contact because the longitudinal radius of roller is not infinite compared with rail. This difference has influence on the wheelset behavior and the critical speed of bogie. Therefore in this paper, we have studied the behavior of wheelset and bogie on the roller rig for railway bogie testing with the purpose of developing the scaled roller rig. As an analysis results, it has been shown that the critical speed of bogie on the roller rig is slightly lower than that of bogie on track.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권11호
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• pp.1371-1377
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• 2013

본 연구에서는 다물체 동역학 모델을 이용한 철도차량의 임계속도 계산 방법을 제시하였다. 휠과 레일의 접촉 구속조건과 접촉력을 휠셋 단위에서 수식화하였다. 이를 대차모델에 합하여 구속조건을 가진 다물체 동역학 운동방정식으로 철도차량의 동적모델을 표현하였다. 철도차량의 다물체 동역학 모델에 대한 비선형 구속조건식과 운동방정식은 QR 분해법을 이용하여 독립좌표만으로 이루어진 선형방정식으로 유도하였다. 유도된 선형방정식으로부터 휠셋 및 이륜 대차에 대한 고유치 해석결과를 통해 임계속도를 구하였다. 임계속도에 영향을 미치는 차량 파라미터의 영향에 대한 결과를 제시하였다.