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문제 정의
- 본 논문에서는 가속노화시험을 통해 복합재료의 강성 및 강도저하를 측정하였으며 복합재의 물성저하가 한국형 틸팅열차의 하이브리드 차체구조물의 거동에 미치는 영향을 설계단계에서 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 본 논문에서는 자연환경에 장기간 노출되었을때 야기되는 섬유강화 적층 복합재료(laminated fiber-reinforced composite materials)의 기계적, 물리적 물성 저하를 가속노화 시험(accelerated aging test)에 의해 측정하여 물성저하가 한국형 틸팅열차의 하이브리드 차체 구조물 (hybrid carbody structure) 거동에 미치는 영향을 설계단계에서 평가하고 이를 차체 설계 수정 및 보완 그리고 제작에 반영하고자 한다.
- 본 논문의 목적은 한국형 틸팅열차의 하이브리드 차체 구조물이 실제 자연환경에서 장기간 노출되어 운행 시 기계적, 물리적 물성이 어떻게 변화되는 지를 고찰하고 이런 물성의 변화가 하이브리드 차체의 구조특성에 어떤 영향을 미치는지 설계단계에서 평가하는데 목적이 있다. 따라서, 가속노화 사이클은 실제 철도차량이 운행되는 기후조건(온도, 습도, 강수량, 일조량 등)을 토대로 구성되어야 합리적일 것이다.
- 심하다. 본 연구에서는 한국형 틸팅열차의 하이브리드 차체 재료 중의 하나로 고려하고 있는 T300/AD6005 그라파이트/에폭시 복합재료에 대한 노화 전후의 강성과 강도의 변화를 ASTM 기준시험법에 따라 기본물성 측정시험을 수행하였다. 이때, 복합재료 시편들의 강성은 ASTM 규정에 의해 응력-변형률 선도가 선형적으로 변화하는 0.
- 본 절에서는 자연환경인자에 의한 복합재료의 물성저하 특성을 가속노화시험에 의해 구한 결과를 이용하여 노화진행에 따른 한국형 틸팅열차의 하이브리드 차체 구조의 거동변화를 관찰하고자 한다. 복합재 시편의 일방향 물성저하 측정결과 (Table 3)를 토대로 산출된 복합재 적층판의 가속노화에 따른 공학상수(engineering constants) 변화는 Table 9와 같고 이 값은 틸팅열차 차체 구조물의 노화에 따른 거동변화 해석을 위해 사용되었다.
가설 설정
- 언더프레임에 사용되는 알루미늄과 같은 금속재의 경우 자연환경인자에 의한 노화가 거의 일어나지 않으므로 물성 변화가 없는 것으로 가정하였다. 가속노화가 진행됨에 따른 하이브리드차체의 구조해석 결과는 Table 10에 나타냈다.
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