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철도 전동소음 관점의 궤도 진동 특성(1) 원문보기

소음진동 = Journal of KSNVE, v.24 no.2, 2014년, pp.27 - 31  

유정수 (울산대학교 조선해양공학부)

초록이 없습니다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이들 소음을 합산한 총합 소음에 있어서는 레일에서 방사되는 소음이 일반적으로 가장 크게 기여한다. 이번 강좌에서는 철도 전동소음의 관점에서 레일 방사 소음을 해석하기 위한 궤도 모델링 방법과 레일 진동 특성에 대해 간략히 소개한다.
  • 이번 강좌에서는 철도 전동소음의 관점에서 이론적 궤도 모델링 및 레일 진동 특성을 살펴보았다. 레일 진동에 관한 주요 내용을 요약하면 다음과 같다.

가설 설정

  • ∙약 2 kHz 이하의 저주파수 대역에서는 보 이론에 기반한 이론 해석 모델이 유효하다.
  • ∙철도 전동소음을 줄이기 위해서는 기본적으로 레일과 차륜의 음향 조도를 낮게 유지하는 것이 바람직하다.
  • 일반적으로 레일은 침목 위에 지지되어 있으므로 이산 탄성 지지(discrete elastic support) 구조를 갖는다. 그러나 해석의 편의를 위해 연속 탄성 지지(continuous elastic support) 구조로 가정하여 해석하기도 한다. 이상과 같이 철도 전동소음의 관점에서 사용하는 철도 궤도 모델은 그림 2와 같다(2).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
철도 차량이 궤도를 따라 주행할 때 발생하는 소음은 무엇이 있는가? 철도 차량이 궤도를 따라 주행할 때 발생하는 소음은 크게 전동소음(rolling noise), 공력소음 (flow noise), 동력소음(engine noise)으로 나눌 수 있다. 이 중 공력소음은 차량이 250~300 km/h 이상의 고속으로 주행할 때 주요 소음원으로 작용하며, 약 250 km/h 이하의 주행 속도 구간에서는 전동소음이 주요하게 발생한다(1).
공력소음은 언제 발생하는가? 철도 차량이 궤도를 따라 주행할 때 발생하는 소음은 크게 전동소음(rolling noise), 공력소음 (flow noise), 동력소음(engine noise)으로 나눌 수 있다. 이 중 공력소음은 차량이 250~300 km/h 이상의 고속으로 주행할 때 주요 소음원으로 작용하며, 약 250 km/h 이하의 주행 속도 구간에서는 전동소음이 주요하게 발생한다(1). 전동소음은 차량이 레일 위를 주행할 때 차륜(wheel)과 레일의 수직 방향 거칠기 (이하‘음향조도(acoustic roughness)’라 칭함)에 의해 차륜과 레일이 진동 하면서 발생한다.
철도 전동소음은 주파수 대역별로 어떤 소음이 발생하는가? 철도 전동소음에서는 침목, 레일, 그리고 차륜이 주요 소음원으로 기여한다. 주파수 대역 별로는, 대략 300~400 Hz 이하의 저주파수 대역에서는 침목 소음이, 약 400~2000 Hz 까지는 레일 소음이, 그리고 약 2000 Hz 이상의 주파수 대역에서는 차륜 소음이 지배적으로 발생한다(1). 이들 소음을 합산한 총합 소음에 있어서는 레일에서 방사되는 소음이 일반적으로 가장 크게 기여한다.
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참고문헌 (3)

  1. Thompson, D. J., 2009, Railway Noise and Vibration: Mechanisms, Modelling and Means of Control, Elsevier Ltd. 

  2. Knothe, K. and Grassie, S. L., 1963, Modelling of railway Rrack and Vehicle/track Interaction at High Frequencies, Vehicle System Dynamics, Vol. 22, pp. 209-262. 

  3. Yang, S.-C., Jang, S.-Y. and Kim, E., 2011, Determination of Upper Limit of Rail Pad Stiffness for Ballasted and Concrete Track of High-speed Railway Considering Running Safety, Journal of Korean Society for Railway, Vol. 14, No. 6, pp. 526-534. 

    원문보기 상세보기 crossref

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