Sensitivity Analysis of Suspension Parameters of the Critical Velocity of a Railway Bogie on a Tangent Track Using Standardized Regression Coefficients
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
This paper presents the sensitivity analysis using standardized regression coefficients (SRC) to enumerate an important factor of each suspension parameter on the critical velocity of a bogie. Due to uncertain parameters, the semi-global sensitivity analysis benefits both designers and maintenance engineers in controlling the risk levels of the screened components. The bogie represents a two-axle railway truck of the State Railway of Thailand (SRT). Six-degree-of-freedom motion equations describe its dynamic behaviors traveling on a tangent track. In a stochastic model, the stiffness and damping coefficients of suspension components are considered random variables with presumed Gaussian distribution. A probability distribution obtained, where the SRCs were derived, shows that the speed strongly correlates with the longitudinal yaw stiffness value of the primary suspension system. The secondary suspension system’s lateral and longitudinal yaw damping coefficients appear equally influential on the critical speed.
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
นโยบายการรับบทความ
กองบรรณาธิการวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น มีความยินดีรับบทความจากอาจารย์ประจำ และผู้ทรงคุณวุฒิในสาขาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี ที่เขียนเป็นภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษ ซึ่งผลงานวิชาการที่ส่งมาขอตีพิมพ์ต้องไม่เคยเผยแพร่ในสิ่งพิมพ์อื่นใดมาก่อน และต้องไม่อยู่ในระหว่างการพิจารณาของวารสารอื่นที่นำส่ง ดังนั้นผู้สนใจที่จะร่วมเผยแพร่ผลงานและความรู้ที่ศึกษามาสามารถนำส่งบทความได้ที่กองบรรณาธิการเพื่อเสนอต่อคณะกรรมการกลั่นกรองบทความพิจารณาจัดพิมพ์ในวารสารต่อไป ทั้งนี้บทความที่สามารถเผยแพร่ได้ประกอบด้วยบทความวิจัย ผู้สนใจสามารถศึกษาและจัดเตรียมบทความจากคำแนะนำสำหรับผู้เขียนบทความ
การละเมิดลิขสิทธิ์ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้ส่งบทความโดยตรง บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ต้องผ่านการพิจารณากลั่นกรองคุณภาพจากผู้ทรงคุณวุฒิและได้รับความเห็นชอบจากกองบรรณาธิการ
ข้อความที่ปรากฏภายในบทความของแต่ละบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเล่มนี้ เป็น ความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่เกี่ยวข้องกับสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น และคณาจารย์ท่านอื่น ๆ ในสถาบัน แต่อย่างใด ความรับผิดชอบด้านเนื้อหาและการตรวจร่างบทความแต่ละบทความเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใด ๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะต้องรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์มิให้นำเนื้อหา ทัศนะ หรือข้อคิดเห็นใด ๆ ของบทความในวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น ไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตจากผู้นิพนธ์ อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
ผู้ประสงค์จะส่งบทความเพื่อตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น สามารถส่ง Online ที่ https://www.tci-thaijo.org/index.php/TNIJournal/ โปรดสมัครสมาชิก (Register) โดยกรอกรายละเอียดให้ครบถ้วนหากต้องการสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมที่
- กองบรรณาธิการ วารสารสถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
- ฝ่ายวิจัยและนวัตกรรม สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น
เลขที่ 1771/1 สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น ซอยพัฒนาการ 37-39 ถนนพัฒนาการ แขวงสวนหลวง เขตสวนหลวง กรุงเทพมหานคร 10250 ติดต่อกับคุณพิมพ์รต พิพัฒนกุล (02) 763-2752 , คุณจุฑามาศ ประสพสันติ์ (02) 763-2600 Ext. 2402 Fax. (02) 763-2754 หรือ E-mail: JEDT@tni.ac.th
เอกสารอ้างอิง
Railway applications - Testing and Simulation for the acceptance of running characteristics of railway vehicles - Running Behaviour and stationary tests, EN 14363:2016, Mar. 2016.
Testing and Approval of Railway Vehicles from the Point of View of Their Dynamic Behaviour - Safety - Track Fatigue - Ride Quality, UIC 518 (E), Sep. 2009.
R. V. Dukkipati, S. Narayaswamy, and M. O. M. Osman, “Comparative performance of unconventional railway trucks,” Int. J. Vehicle Des., vol. 19, no. 3, pp. 326–339, 1998.
A. M. Whitman, “On the lateral stability of a flexible truck,” J. Dyn. Sys., Meas., Control, vol. 105, no. 2, pp. 120–125, Jun. 1983, doi: 10.1115/1.3149642.
A. M. Whitman and J. E. Molyneux, “Limit cycle behavior of a flexible truck,” J. Appl. Mech., vol. 54, no. 4, pp. 930–934, Dec. 1987, doi: 10.1115/1.3173141.
A. H. Wickens, “The dynamic stability of railway vehicle wheelsets and bogies having profiled wheels,” Int. J. Solids Struct., vol. 1, no. 3, pp. 319–341, 1965, doi: 10.1016/0020-7683(65)90037-5.
A. H. Wickens, “Static and dynamic instabilities of bogie railway vehicles with linkage steered wheelset,” Vehicle Syst. Dyn., vol. 26, no. 1, pp. 1–16, 1996, doi: 10.1080/00423119608969299.
R. V. Dukkipati and S. N. Swamy, “Lateral stability and steady state curving performance of unconventional rail trucks,” Mech. Mach. Theory, vol. 36, no. 5, pp. 577–587, 2001, doi: 10.1016/S0094-114X(01)00006-4.
D. Horak and D. N. Wormley, “Nonlinear stability and tracking of rail passenger truck,” J. Dyn. Sys., Meas., Control, vol. 104, no. 3, pp. 256–263, 1982, doi: 10.1115/1.3139705.
A. Mehdi and Y. Shaopu, “Effect of system nonlinearities on locomotive bogie hunting stability,” Vehicle Syst. Dyn., vol. 29, no. 6, pp. 366–384, 1998, doi: 10.1080/00423119808969380.
M. No and J. K. Hedrick, “High speed stability for rail vehicles considering varying conicity and creep coefficients,” Vehicle Syst. Dyn., vol. 13, no. 6, pp. 299–313, 1984, doi: 10.1080/00423118408968780.
J. Piotrowski, “Stability of freight vehicles with the H-frame 2-axle cross-braced bogies. Simplified theory,” Vehicle Syst. Dyn., vol. 17, no. 1-2, pp. 105–125, 1988, doi: 10.1080/00423118808968897.
H. M. Sedighi and K. H. Shirazi, “Bifurcation analysis in hunting dynamical behavior in a railway bogie: Using novel exact equivalent functions for discontinuous nonlinearities,” Scientia Iranica, vol. 19, no. 6, pp. 1493–1501, 2012, doi: 10.1016/j.scient.2012.10.028.
V. K. Garg, and R. V. Dukkipat, Dynamics of Railway Vehicle Systems. Ontario, Canada: Academic Press, 1984.
S.-Y. Lee and Y.-C. Cheng, “Hunting stability analysis of high-speed railway vehicle trucks on tangent tracks,” J. Sound Vib., vol. 282, no. 3-5, pp. 881–898, 2005, doi: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2004.03.050.
H. True, “Dynamics of a rolling wheelset,” Appl. Mech. Rev., vol. 46, no. 7, pp. 438–444, 1993, doi: 10.1115/1.3120372.
N. K. Cooperrider, “The Hunting Behavior of Conventional Railway Trucks,” ASME J. Eng. Ind., vol. 94, no. 2, pp. 752–762, 1972, doi: 10.1115/1.3428240.
J. S. Liu, Monte Carlo strategies in scientific computing, 2nd ed. New York, NY, USA: Springer, 2008.
W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, and B. P. Flannery, Numerical Recipes in Fortran 77: The Art of Scientific Computing, 2nd ed. Cambridge, U.K.: The Press Syndicate of the University of Cambridge, 2001.
Railway applications - Track - Rail - Part 1: Vignole railway rails 46 kg/m and above, EN 13674-1:2011+A1:2017, May 2017.
A. Saltelli, S. Tarantola, F. Campolongo, and M. Ratto, Sensitivity Analysis in Practice: A Guide to Assessing Scientific Models. West Sussex, U.K.: John Wiley & Sons, 2004.
D. Bigoni, H. True, and A. P. Engsig-Karup, “Sensitivity analysis of the critical speed in railway vehicle dynamics,” Vehicle Syst. Dyn., vol. 52, no. sup1, pp. 272–286, 2014, doi: 10.1080/00423114.2014.898776.
X.-j. Gao, H. True, and Y.-h. Li, “Sensitivity analysis of the critical speed in a railway bogie system with uncertain parameters,” Vehicle Syst. Dyn., vol. 59, no. 2, pp. 224–244, 2021, doi: 10.1080/00423114.2019.1674.
