소형탈선시뮬레이터를 이용한 1/5 축소대차의 주행안정성 시험

Abstract

철도차량의 탈선은 발생 시 대형사고로 이어질 수 있어, 철도차량의 주행안전 확보 문제는 철도운영기관 및 시설기관의 주요 현안 사항이다. 현재 대차의 동적 안정성 특성 시험은 대차 주행시험대라는 시험설비를 이용하여 시험을 하고 있다. 그러나 실물을 대상으로 한 실물규모의 주행시험대상에서의 동특성 시험은 시험 준비와 관련된 시험비용 및 시험소요 시간의 증가, 다양한 시험조건 설정 측면에서 어려움이 있다. 이러한 단점을 극복하고자 시험 편의성 측면에서 축소형 주행시험대를 활용하고 있으나 국내에서는 아직까지 축소대차, 축소트랙 등의 기초적인 수준의 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 철도차량의 동적 거동을 예측하는 방법으로서 소형탈선시뮬레이터를 이용하여 상사기법이 적용된 1/5 축소대차의 주행안정성 시험에 대한 연구를 수행하였다. 또한, 시험데이터와 해석데이터를 비교·검증하기 위하여 상용해석프로그램을 이용하여 해석모델을 구현하고, 이를 이용하여 도향상에 따른 1/5 축소대차의 동적특성을 확인하였다. The dynamic stability of railway vehicle has been one of the important issues in railway safety. The dynamic simulator has been used in the study about the dynamic stability of railway vehicle and wheel/rail interface optimization. Especially, a small scale simulator has been widely used in the fundamental study in the laboratory instead of full scale roller rig which is not cost effective and inconvenient to achieve diverse design parameters. But the technique for the design of the small scale simulator about the dynamic characteristics of the wheel-rail system and the bogie system has not been well developed in Korea. Therefore, the research using the small-scaled derailment simulator and the 1/5 scaled bogie has been conducted. In this paper, we did running stability test of 1/5 scaled bogie using small-scaled derailment simulator. Also, for the operation of the small scaled simulator, it is required to investigate the performance and characteristics of the simulator system. This could be achieved by a comparative study between an analysis and an experiment. This paper presented the analytical model which could be used for verifying the test results and understanding of the physical behavior of the dynamic system comprising the small- scaled derailment simulator and the 1/5 scaled bogie.