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Y Beam형 모노레일의 가이드 레일 및 클램프의 특성과 안전성에 관한 연구
Study of the Characteristic and reliability of guide rail and clamp for the Y-beam type monorail 원문보기

한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집, 2010 June 10, 2010년, pp.1416 - 1422  

고형근 ((주)로윈 기술본부) ,  김영순 (인천교통공사 모노레일사업단) ,  남대희 (한산공영(주) 인천월미관광특구설치공사) ,  정승연 ((주)스타파워 경전철사업부) ,  천성욱 ((주)로윈 사업관리팀)

초록
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모노레일은 그동안 과좌식과 현수식으로 분류 되어 왔으나 세계 최초로 도입한 중앙 안내 방식의 인천 월미은하레일은 신개념의 Y Beam을 가이드 레일로 사용한 새로운 형식의 모노레일이라 할 수 있다. Y Beam은 안내륜을 통해 모노레일의 수평 하중을 전달하는 역할을 담당하고 있기 때문에 수직 하중을 타이어를 통해 전달 받는 콘크리트 바닥 및 강재 Beam과 함께 모노레일의 주행 안전에 없어서는 안 될 가장 중요한 구조물이다. 본 연구에서는 수평 하중을 감당하고 있을 뿐만 아니라 모노레일의 안정과 안내를 함께 보장 하면서 급전선을 지지하는 역할도 동시에 담당하고 있는 Y Beam과 Y Beam을 고정하는 클램프의 특성과 안전성에 대해 고찰하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Monorail has been classified as straddled type and suspended type. However, Inchon Wolmi Eunha rail, a center guide type first ever introduced in the world, uses a new concept Y-Beam as guide rail. Since Y-Beam takes horizontal loads of monorail through guide wheels, it is an essential structure for...

AI 본문요약
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제안 방법

  • 본 연구에서 알루미늄 압출재 Y Beam Guide Rail 및 Clamp의 강도, 강성을 평가하기 위해 구조해석및 성능평가를 수행하여 얻은 결론은 다음과 같다.
  • 실제 운행되고 있는 인천 월미은하레일의 수평 하중뿐만 아니라 모노레일의 안정과 안내를 함께 보장 하면서 급전선을 지지하는 역할도 동시에 담당하고 있는 Y Beam과 Y Beam을 고정하는 클램프의 특성및 안전성에 대해 실물 크기로 모델링을 하고 강도해석을 수행하여 취약부의 위치와 취약부에서 발생하는 응력이 시편에서는 어떤 결과를 나타내는지 직접 확인 하였다.

대상 데이터

  • S45C는 기계 구조용 탄소강으로 표면에 침탄을 하여 경도나 강도를 향상시켜 사용하며, 표면의 내마모성이나 강도를 요구하는 Y-Beam Guide Rail의 고정용으로 사용하였고, S45C의 기계적 성질은 표10과 같다.
  • S45C로 구성되는 Clamp 전체에 대한 유한요소모델을 나타내고 있으며, 10,043개의 절점과 43,223개의 요소를 제작한 다음 해석을 수행 하였다. 그림5 및 표9는 Clamp대한 유한요소 모델이다.
  • 알루미늄 Y-Beam Guide Rail 전체에 대한 유한요소모델을 완성하였고, 모델링에는 상용 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 사용하였으며, 본 프로그램에서 제공하는 셀 요소 (Shell element)와 절점 (node)을 적용하였다. 모델링에는 693,466개의 절점과 563,805개의 요소가 사용되었고, 그림2 및 표5는 Y-Beam Guide Rail 대한 유한요소 모델이다.

이론/모형

  • 알루미늄 Y-Beam Guide Rail 전체에 대한 유한요소모델을 완성하였고, 모델링에는 상용 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 사용하였으며, 본 프로그램에서 제공하는 셀 요소 (Shell element)와 절점 (node)을 적용하였다. 모델링에는 693,466개의 절점과 563,805개의 요소가 사용되었고, 그림2 및 표5는 Y-Beam Guide Rail 대한 유한요소 모델이다.
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