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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박영일
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수10
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 연구에서는 원호답면을 적용한 도시철도차량이 서울메트로 3호선 운행구간의 일산선 직선구간에서 영업운전 최고속도(75~80km/h)로 고속 주행할 경우 이상진동이 발생함에 따라 원인분석을 위해 주행동특성시험을 하였다.
시험결과 도시철도차량 성능시험의 진동 및 승차감시험에서는 기준치 이내인 것으로 나타났으며 차량에서 불필요한 진동발생 여부 확인을 위해 Wedge Test를 해본 결과 특이한 진동은 없었으나 일산선구간(삼송~대화)에서 5.3~5.4Hz, 수서~지축구간에서 1.7~2.1Hz로 분석되어 좌우진동이 급격히 증가하는 사행동 유발로 연구되었다.
이상진동 저감하기 위한 방안으로 사행동에 대한 임계속도가 높은 경사답면을 적용하여 도시철도차량의 진동동특성을 시험한 결과 좌우진동이 62% 저감되었고, 상하진동은 유사하였으나 차륜플랜지 마모가 9mm로 운영기관의 유지보수 측면을 고려하면 바람직한 결과를 보여주지 못하였다.
또 다른 해결 방안으로 사행동에 대한 임계속도가 높은 유럽형 UIC510-2답면을 적용하였다. 새로운 답면의 적용을 위하여 사행동에 대한 임계속도와 차륜 마모량 예측을 모델링을 이용하여 해석한 결과 임계속도가 높았으며, 마모량은 곡선구간에서 경사답면을 적용한 경우가 가장 높게 나타났고, 원호답면과 같이 적은 것으로 해석되었다. 그리고 실제 주행동특성시험에서 경사답면과 같은 유사한 크기의 진동이 측정되었고 이상진동은 발생하지 않았다.
또한 유럽형 UIC510-2답면을 적용한 경우에는 주행거리 누적의 차륜마모 변화와 차륜삭정에 의한 원형상태 복원에서 추가 주행동특성 시험한 결과 최초 적용한 차량과 같이 유사한 값이 도출되었으며 이상진동도 발생하지 않았다.
본 연구를 통해 얻어진 다양한 시험 값들과 분석에 대한 자료는 도시철도차량을 운행하는 운영기관과 차량제작사에서 많이 활용할 것으로 판단된다. 유럽형 UIC510-2답면을 차후 좌우진동으로 인한 사행동 유발이 많은 구간에 적용하면 이용고객의 승차감 개선 및 차량 유지보수에 효과가 있을 것으로 기대한다.
시험결과 도시철도차량 성능시험의 진동 및 승차감시험에서는 기준치 이내인 것으로 나타났으며 차량에서 불필요한 진동발생 여부 확인을 위해 Wedge Test를 해본 결과 특이한 진동은 없었으나 일산선구간(삼송~대화)에서 5.3~5.4Hz, 수서~지축구간에서 1.7~2.1Hz로 분석되어 좌우진동이 급격히 증가하는 사행동 유발로 연구되었다.
이상진동 저감하기 위한 방안으로 사행동에 대한 임계속도가 높은 경사답면을 적용하여 도시철도차량의 진동동특성을 시험한 결과 좌우진동이 62% 저감되었고, 상하진동은 유사하였으나 차륜플랜지 마모가 9mm로 운영기관의 유지보수 측면을 고려하면 바람직한 결과를 보여주지 못하였다.
또 다른 해결 방안으로 사행동에 대한 임계속도가 높은 유럽형 UIC510-2답면을 적용하였다. 새로운 답면의 적용을 위하여 사행동에 대한 임계속도와 차륜 마모량 예측을 모델링을 이용하여 해석한 결과 임계속도가 높았으며, 마모량은 곡선구간에서 경사답면을 적용한 경우가 가장 높게 나타났고, 원호답면과 같이 적은 것으로 해석되었다. 그리고 실제 주행동특성시험에서 경사답면과 같은 유사한 크기의 진동이 측정되었고 이상진동은 발생하지 않았다.
또한 유럽형 UIC510-2답면을 적용한 경우에는 주행거리 누적의 차륜마모 변화와 차륜삭정에 의한 원형상태 복원에서 추가 주행동특성 시험한 결과 최초 적용한 차량과 같이 유사한 값이 도출되었으며 이상진동도 발생하지 않았다.
본 연구를 통해 얻어진 다양한 시험 값들과 분석에 대한 자료는 도시철도차량을 운행하는 운영기관과 차량제작사에서 많이 활용할 것으로 판단된다. 유럽형 UIC510-2답면을 차후 좌우진동으로 인한 사행동 유발이 많은 구간에 적용하면 이용고객의 승차감 개선 및 차량 유지보수에 효과가 있을 것으로 기대한다.
목차
요 약 ⅰ표 목 차 ⅱ그림목차 ⅲ사진목차 ⅳ기호설명 ⅴⅠ. 서 론 11.1 연구배경과 목적 11.2. 사행동 발생의 원인 21.3 도시철도차량의 성능시험 기준 51.4 연구동향 81.5 연구내용 9Ⅱ. 원호답면 적용차량 주행동특성시험 162.1 이상진동 측정을 위한 주행동특성시험 162.2 도시철도차량 성능시험의 진동시험 및 승차감시험 242.3 시험결과 고찰 29Ⅲ. 경사답면 적용차량 주행동특성시험 333.1 이상진동 측정을 위한 주행동특성시험 333.2 차륜플랜지 마모량 분석 353.3 시험결과 고찰 38Ⅳ. UIC 510-2답면 적용차량 주행동특성시험 404.1 주행안전성 임계속도 모델링 해석 404.2 Wear Number(N)에 의한 차륜 마모량 모델링 해석 444.3 주행동특성시험 및 차륜 마모량 분석 464.4 주행거리 누적 및 차륜삭정 후 주행동특성시험 50Ⅴ. 결 론 53참고문헌 56영문초록(Abstract) 57감사의 글 58
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