고속철도차량 현가계 요소 기구 동특성 해석

Abstract

KTX 운행기간이 길어지면서 KTX의 안티롤링 메커니즘의 너클부나 차체간 연결 댐퍼 등의 부품에 문제가 발생하고 있으나 이들의 문제가 주행환경이 초기설계와 다른 것에 의한 것인지 또는 초기 설계시 부품특성선정이 미흡했는지에 대한 이유가 명확하게 밝혀지지 않고 있다. KTX의 효율적이고 원활한 운행을 위해서는 이러한 문제점들이 근본적으로 밝혀져야 하고 또한 이런 문제점들을 해결할 수 있는 방안이 마련되어야 한다. 이를 위해서 이 연구에서는 KTX 차량의 동력학 모델을 이용하여 현재 발생하고 있는 문제점들의 근본적인 문제를 이해하고 차후 실험과 비교를 통해 모델의 신뢰성을 확보한 후 문제점이 있는 부품의 설계 또는 구조개선에 필요한 방안을 마련하는 기초연구에 목적이 있다. 본 연구에서는 ADAMS를 활용하여 모델을 작성한 사례가 전무하였던 안티롤링 메커니즘의 Redundant 구조를 수학적인 모델로 작성하고 동역학 해석을 수행하여 거동을 분석하였다. 그리고 차후 차체간 연결댐퍼의 모델 작성을 통해 KTX 운행시 불안전 요소를 물리적으로 이해하고 나아가, 안티롤링 메커니즘과 차체간 연결댐퍼의 설계변경을 제안할 수 있는 토대를 마련하였다.