선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 차륜과 레일의 접촉점을 3차원으로 정밀하게 해석하며 이를 윤축의 강체 운동 방정식에 적용하는 3차원 윤축 동역학 해석을 수행하고자 한다. 곡선 주행시 플랜지 접촉에 의해 차륜-레일 간 2점 접촉이 발생할 때 차륜과 레일의 3차원 접촉 해석을 통한 정밀한 분석이 요구되므로 본 연구에서는 2점 접촉방법에 대해 자세하게 다루었다. 윤축의 구속조건식과 강체 동역학 방정식을 Runge-Kutta 방법으로 수치적분을 수행하고 그 결과는 VI-RAIL을 이용한 윤축 동역학 해석결과와 비교 분석하였다.
- 본 연구에서는 3차원 차륜-레일 접촉해석 방법을 이용하여 윤축의 동역학 운동방정식과 수치해석 방법을 제시하였다. 윤축은 6자유도계를 가지는 강체이지만 윤축이 3차원 운동을 하는 경우 차륜과 레일의 접촉점이 계속 변하므로 차륜과 레일의 곡면 파라미터도 운동방정식에 포함된다.
- 3차원 차륜-레일 접촉해석을 적용하는 경우 정밀도는 향상되지만 계산시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존의 3차원 해석방법과는 다르게 2점 접촉이 발생하는 위치를 예측하여 휠-레일 겹침량 계산을 신속히 수행하는 방법을 제시하였다. 윤축의 플랜지 접촉으로 인해 2점 접촉이 발생할 경우 플랜지 접촉부에 대한 접촉 수직력을 탄성체 힘으로 외력에 포함시켰으며 최적화 과정을 통해 접촉부의 위치를 구하였다.
- 본 연구에서는 차륜과 레일의 접촉점을 3차원으로 정밀하게 해석하며 이를 윤축의 강체 운동 방정식에 적용하는 3차원 윤축 동역학 해석을 수행하고자 한다. 곡선 주행시 플랜지 접촉에 의해 차륜-레일 간 2점 접촉이 발생할 때 차륜과 레일의 3차원 접촉 해석을 통한 정밀한 분석이 요구되므로 본 연구에서는 2점 접촉방법에 대해 자세하게 다루었다.
- VI-RAIL은 2차원 접촉해석을 기반으로 하여 곡면 파라미터 #와 #은 구할 수 없다. 여기서는 곡선 궤도 주행시 이들 곡면 파라미터의 경향을 살펴 보았다. Fig.
가설 설정
- 여기서, a,b는 접촉 수직력과 접촉 위치에서 차륜과 레일의 곡률 반경으로 계산되는 접촉 타원의 장,단경, c는 a,b로 계산되는 Kalker 계수이다. Polach 방법은 크리피지에 의해 발생하는 모멘트는 작다고 가정하여 무시한다. 식 (12)에서 접촉 수직력은 식 (11)의 라그랑지 승수로 #이다.
- 2점 접촉이 발생하면서 접촉 수직력은 0에서 매우 큰 값으로 변화되기 때문이다. 그러므로 접촉 수직력은 라그랑지 승수가 아닌 다음과 같이 탄성체 힘으로 가정하여 계산한다.
- 식 (12)에서 접촉 수직력은 식 (11)의 라그랑지 승수로 #이다. 수치해석에서는 전 단계에서 식 (11)로부터 구한 라그랑지 승수를 접촉 수직력으로 가정한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.