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제안 방법
- 차장차에 설치하였다. 가속도계는 상대적으로 진동이 심한 대차 상부의 상판에 취부하여 측정하며, 타코센서는 차륜의 회전수를 감지하기 용이한 대차 프레임에 설치하여 측정하였다. 타코센서는 실시간으로 차륜 회전수를 감지하여 주행속도로 환산된 데이터를 출력되도록 하였다.
- 그리고, 진동 평가 알고리즘에 대한 결과의 검증을 위하여, 임의의 가속도 데이터를 입력값으로 하여 평가의 자료로 활용되는 전진폭에 대해서, Fig. 7과 같이 반주기에 대하여 진동 파형의 값과 평가 시스템을 통하여 산출된 전진폭의 값을 서로 비교하여 검증하고자 하였다. 비교 결과의 전진폭 산출값이 서로 일치함으로 전진폭 산출 알고리즘의 정확성을 검증할 수 있었다.
- 함께 저장한다. 다음으로 5㎞/h 의 단위로 최대 전진폭의 산술 평균값을 산출하여 시험 결과에 대한 평가 레포트를 자동 산출토록 하였다.
- 실정이었다. 따라서, 본 연구에서는 객차의 승차감과 화차의 진동성능시험을 단일 측정 시스템을 이용하여 실시할 수 있도록 하였으며, 측정 결과에 대해서 일괄 처리되어, 평가 레포트가 자동으로 작성되어 신속한 평가가 이루어질 수 있도록 하였다. 또한, 객차와 화차에 대하여 실차시험을 통하여 본 시스템의 효율성과 유용성을 입증하였다.
- 따라서, 본 평가 시스템에서는 ISO 평가법을 채택하고 있으며, 측정 방법은 좌석에서의 상하 방향과 수평 방향에 대한 진동가속도를 측정한다. 그리고, 측정된 진동가속도에 대하여 진동에 대한 인체의 감각에 따른 민감도를 보정하기 위해 다음 Fig.
- 또한, 본 평가시스템을 통하여 주행속도별 전진폭의 분포를 자동 산출할 수 있도록 하였으며, 결과는 Fig. 19 와 같다. 시험결과로부터, 시험차량의 진동수준은 속도별로 상하, 좌우 방향 모두 기준치 이내로 양호하게 평가되었다.
- 본 시스템에 적용한 승차감 평가 알고리즘에 대한 결과의 검증을 위하여, 임의의 가속도 데이터를 입력값으로 하여 결과를 산출한 후 비교하는 방법을 택하였다. 본 방법을 위하여 철도차량 동특성 해석소프트웨어로 알려진 AEA Technology 사의 VAMPIRE 4.
- 본 시스템은 단일 시스템으로 객차의 승차감과 화차의 진동 수준에 대한 측정과 평가를 함께 할 수 있도록 구성되어 있다.
- 본 연구에서는 단일 시스템을 이용하여 객차의 승차감과 화차의 진동에 대한 측정 및 평가를 수행하였으며, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 4 와같다. 승차감 평가의 절차는 측정된 3방향 가속도 신호를 이용하여 1~80 ㎐의 주파수 범위에서 FFT 분석과 감각 보정 곡선을 적용시킨 후, RMS 값을 구하여 최종 승차감 레벨을 ㏈ 로 산출하도록 하였으며, 결과에 대한 평가 레포트를 자동 산출토록 하였다.
- 시험에 사용된 측정 시스템은 Fig. 8 과 같이 구성되며, 측정은 상대적으로 승차감이 나쁜 대차 상부의 좌석에 3축형 시트 패드 가속도계를 깔고 측정자는 편안한 자세로 앉아서 측정하였다.
- 측정은 전후방향을 X, 좌우방향을 Y, 상하방향을 Z 축으로 정하고, 각 방향으로부터의 진동 가속도를 실시간으로 측정하였다. 측정이 종료된 후, 측정된 데이터에 대한 평가 레포트의 전체 구성은 Fig.
대상 데이터
- 검증을 위한 데이터는 VAMPIRE 프로그램을 이용한 임의 차량 모델링과 궤도 조건 및 속도를 입력하여 Fig. 6 과 같이 전후방향(X-방향), 좌우방향(Y- 방향), 상하방향(Z-방향)에 대하여 산출된 가속도 데이터를 사용하였다.
- 본 시스템의 적용성과 효용성을 검증하기 위하여 실제 열차를 대상으로 시험을 실시하였다. 시험 대상은 객차의 경우 신조 무궁화 객차로 선정하였으며, 화차의 경우 호퍼카로 하였다.
- 시험 대상은 객차의 경우 신조 무궁화 객차로 선정하였으며, 화차의 경우 호퍼카로 하였다. 시험 구간은 경부선에서 동대구-부산 구간에서 측정을 실시하였다.
- 열차를 대상으로 시험을 실시하였다. 시험 대상은 객차의 경우 신조 무궁화 객차로 선정하였으며, 화차의 경우 호퍼카로 하였다. 시험 구간은 경부선에서 동대구-부산 구간에서 측정을 실시하였다.
데이터처리
- 본 방법을 위하여 철도차량 동특성 해석소프트웨어로 알려진 AEA Technology 사의 VAMPIRE 4.3[8]를 사용하였으며, 본 소프트웨어의 승차감 해석시 지원되는 각종 감각 보정 곡선을 사용하여 산출된 승차감 레벨을 비교 검증하였다.
- 본 평가 시스템에서 측정된 승차감 결과에 대한 검증을 위하여, ISO평가법을 적용한 B&K사의 승차 감전용 측정장비를 사용하여 실차시험을 실시하였으며, 동일 구간에서 3회 측정된 결과들의 평균값을 산출하여 Table 4와 같이 비교하였다. 비교 결과로부터 측정 방향별로 0.
- 측정된 진동가속도 데이터를 이용한 승차감 및 진동 평가 방법은 분석용 소프트웨어인 nSoft[7] 에서 제공되는 nCL(nSoft Command Language)을 사용하여 일련의 분석 및 평가 절차에 따라 데이터를 처리하고, 결과에 대한 최종 레포트가 자동생성 되도록 하였다.
이론/모형
- 국내에서 운행되는 화차에 대한 진동 수준은 차체에서 측정된 상하방향과 좌우방향 진동가속도를 전진폭(peak-to-peak) 평가법[6]에 의거하여 평가하며, 다음의 절차에 의한다.
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