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고속철도용 레일패드 노후화 정량화 방안 연구
Lifetime Prediction of Rubber Pad for High Speed Railway Vehicle 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.33 no.8 = no.287, 2009년, pp.739 - 744  

우창수 (한국기계연구원 나노융합기계연구본부) ,  최병익 (한국기계연구원 나노융합기계연구본부) ,  박현성 (한국기계연구원 나노융합기계연구본부) ,  양신추 (한국철도기술연구원 차륜궤도연구실) ,  장승엽 (한국철도기술연구원 차륜궤도연구실) ,  김은 (한국철도기술연구원 차륜궤도연구실)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Rail-pad is an important and readily replaceable component of a railway track, as it is the elastic layer between the rail and the sleeper. Characteristics and useful lifetime prediction of rail-pad was very important in design procedure to assure the safety and reliability. In this paper, the degra...

주제어

#고속철도   #레일패드   #열노화   #스프링상수   #아레니우스 선도   #수명예측  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 특히, 고속철도용 레일패드는 신뢰성 데이터가 전무한 상태로 철도산업 전체의 신뢰성 보증에 큰 장애 요인으로 작용하고 있어 레일패드의 특성시험을 통한 노후화의 정량화가 필요하다하겠다. 따라서, 본 연구에서는 고속철도에 적용되는 레일패드에 대해 열화요인과 운행 및 제반 환경 조건을 고려하여 레일패드에 대한 특성 및 가속열 노화시험을 수행하여 아레니우스 선도를 통해 경도, 두께 및 정적스프링상수 변화에 따른 사용 수명식을 도출하여 노후화를 예측할 수 있는 방법을 정립하였다.
  • 레일패드의 강성이 증가하면 차량의 윤중이 증가하게 되고 이에 따라 궤도 구성품(레일, 체결구, 침목, 자갈도상 등)의 파손이 증가하여 궤도 구성품의 갱환주기를 단축시켜 궤도 유지비를 증가시킴은 물론 진동을 증가시켜 차량의 안전 및 철도연변의 생활환경을 저해할 수 있기 때문에 레일패드 교체주기에 대한 적절한 기준을 수립할 필요가 있으나 아직까지 국내에서는 이런 교체주기의 기준에 대한 연구가 미흡한 실정으로, 본 연구에서는 레일패드 열화에 의한 경도, 두께 및 강성변화에 대한 현상을 분석하여 레일패드의 노후화를 정량화하고자 한다.
  • 본 연구에서는 고속철도 레일체결장치에 적용되는 레일패드를 대상으로 운행조건 및 제반 환경조건을 고려하여 레일패드의 사용수명예측에 관한 연구를 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
레일패드의 역할은 무엇인가? 철도의 고속화에 따라 차량과 궤도에서 발생하는 진동과 소음을 줄일 수 있는 방안으로 궤도 전체의 탄성확보 뿐만 아니라 열차하중에 의해 침목으로 전달되는 충격을 완화시켜 침목과 도상의 파손을 방지하는 역할을 하고 있는 레일패드에 대한 많은 관심과 연구를 기울이고 있다. (3~5)
레일패드의 특성시험을 통한 노후화의 정량화가 필요한 이유는 무엇인가? 특히, 고속철도용 레일패드는 신뢰성 데이터가 전무한 상태로 철도산업 전체의 신뢰성 보증에 큰 장애 요인으로 작용하고 있어 레일패드의 특성시험을 통한 노후화의 정량화가 필요하다하겠다. 따라서, 본 연구에서는 고속철도에 적용되는 레일패드에 대해 열화요인과 운행 및 제반 환경 조건을 고려하여 레일패드에 대한 특성 및 가속열 노화시험을 수행하여 아레니우스 선도를 통해 경도, 두께 및 정적스프링상수 변화에 따른 사용 수명식을 도출하여 노후화를 예측할 수 있는 방법을 정립하였다.
본 연구에서는 고속철도용 레일패드에 대한 무엇을 고려하여 특성 및 가속열 노화시험을 수행하였는가? 특히, 고속철도용 레일패드는 신뢰성 데이터가 전무한 상태로 철도산업 전체의 신뢰성 보증에 큰 장애 요인으로 작용하고 있어 레일패드의 특성시험을 통한 노후화의 정량화가 필요하다하겠다. 따라서, 본 연구에서는 고속철도에 적용되는 레일패드에 대해 열화요인과 운행 및 제반 환경 조건을 고려하여 레일패드에 대한 특성 및 가속열 노화시험을 수행하여 아레니우스 선도를 통해 경도, 두께 및 정적스프링상수 변화에 따른 사용 수명식을 도출하여 노후화를 예측할 수 있는 방법을 정립하였다.
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참고문헌 (6)

  1. Chopra, A.K., 1995, 'Dynamics of Structures - Theory and Applications to Earthquake Engineering,' University of California at Berkeley, Prentice Hall 

  2. Yang, S.C., Noh, H.C., Kang, Y.S. and Lee, J.D., 2000, 'Develpoment of Sleeper for High Speed Railway,' Korea Society For Railway, pp. 311~318. 

  3. Park, Y.G., Kang, K.D. and Choi, J.Y., 2007, 'A Behavior Analysis of HSR Concrete Slab Track Under Variety of Rail Pad Static Stiffness on Fatigue Effect,' Korea Society for Railway, Vol. 10, No. 5, pp. 499~505 

  4. Koo, J.S. and Youn, Y.H., 2004, 'Crashworthy Design and Evaluation on the Front-End Structure of Korean High Speed Train,' IJAT, Vol. 5, No. 3, pp. 173~180 

    원문보기 상세보기

  5. Kwon, S.T., Na, S.H. and Kim, J.N., 2004, 'A Comparative Study on Mechanical Properties of Rail Pad Material,' Korea society for railway, pp. 62~67 

  6. Brown, R.P., Burtler, T. and Hawley, S.W., 2001, 'Aging of Rubber-Accelerated Heat Aging Test Results,' RAPRA Technology 

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