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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국철도기술연구원 Korea Railroad Research Institute |
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연구책임자 | 전현규 |
참여연구자 | 이동형 , 서정원 , 권석진 , 최진유 , 정현승 , 옥민환 , 이현욱 , 이종수 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2016-12 |
과제시작연도 | 2016 |
주관부처 | 미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 | TRKO201700000345 |
과제고유번호 | 1711047423 |
사업명 | 한국철도기술연구원연구운영비지원 |
DB 구축일자 | 2017-09-20 |
키워드 | 구름접촉.마모.피로.열피로.수명예측.Rolling contact.Wear.Fatigue.Thermal fatigue.Life prediction. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201700000345 |
○ 접촉조건별 구름접촉 메커니즘 분석
- 마찰조정제의 적용시 차륜과 레일의 접촉마찰계수는 0.2∼0.3으로 나타남
- 또한 0.5초/0.02g 적용시 접촉피로특성이 매우 증가하는 현상을 보임
- 실물차륜/레일의 접촉각이 증가시 접선력 계수의 증가 및 마모의 증가를 확인함
- 다축피로이론을 적용한 피로수명예측 소프트웨어를 개발함
○ 경도 및 프로파일 최적화를 통한 구름접촉손상 저감기술 개발
- 차륜재에 대한 12가지 경도비율의 시험편을 제작하고 상대적 경도에 대한 손상을 평가함
- 열처리 레일에
○ 접촉조건별 구름접촉 메커니즘 분석
- 마찰조정제의 적용시 차륜과 레일의 접촉마찰계수는 0.2∼0.3으로 나타남
- 또한 0.5초/0.02g 적용시 접촉피로특성이 매우 증가하는 현상을 보임
- 실물차륜/레일의 접촉각이 증가시 접선력 계수의 증가 및 마모의 증가를 확인함
- 다축피로이론을 적용한 피로수명예측 소프트웨어를 개발함
○ 경도 및 프로파일 최적화를 통한 구름접촉손상 저감기술 개발
- 차륜재에 대한 12가지 경도비율의 시험편을 제작하고 상대적 경도에 대한 손상을 평가함
- 열처리 레일에 대한 파괴인성 및 균열진전특성 시험을 수행하여, 국내 레일의 재료물성치를 확보함
- 열처리 조건에 따른 경도를 설정하였으며, 760°C 온도에서 최적의 상태를 나타냄
- 고속철도 차륜답면 손상을 저감하기 위하여 열의 확산을 도울 웹부의 최적 형상을 도출함
○ 열피로 차륜 파손한계 시험 및 열피로 손상검지 시스템 시제작
- 열피로에 의한 균열발생과 파손한계의 상관관계 분석을 위해 파손한계를 평가함
- 화차륜의 파손한계를 정량화 하기 위하여 제동시험에 의한 손상재현시험 수행(200 사이클에서 손상발생)
- 차륜열손상 검지센서를 시제작 하였으며 제동시험시 평가를 수행함
Ⅳ. Results
1. Rolling contact fatigue mechanism analysis
◦ Application of friction modifier reduce the surface friction coefficient as 0.2~0.3
◦ Application of friction modifier as 0.5 sec/0.02g accelerates fatigue damage on surfaces
◦ Increment of attack angle between wheel and rail inc
Ⅳ. Results
1. Rolling contact fatigue mechanism analysis
◦ Application of friction modifier reduce the surface friction coefficient as 0.2~0.3
◦ Application of friction modifier as 0.5 sec/0.02g accelerates fatigue damage on surfaces
◦ Increment of attack angle between wheel and rail increases the traction force and contact wear
◦ Development of fatigue life prediction software by adopting multi-axial fatigue theory
2. Development of reductive technology by adopting the optimum surface hardness and railway wheel web profile
◦ Testing on 12 different ratios of hardness-specimens by performing heat treatment
◦ Fracture toughness and fatigue crack growth test are performed on the KS 60 rail material
◦ Hardness with different heat treatment conditions were set up and the highest fatigue resistance was found at 760°C
◦ Heat treatment and cooling device was designed and a patent was applied
◦ An Optimized web topology of high speed train railway wheel was developed for reducing braking heat generation
3. Test of thermal fatigue damage on railway wheel and development of thermal fatigue detecting system
◦ Thermal fatigue damage criteria was evaluated by measuring the residual stress with X ray machine
◦ Thermal fatigue damage test was performed with the real scale thread braked dynamo meter and fatigue cracks were found after 200 cycles
◦ Thermal fatigue crack detecting device was manufactured and applied during thermal fatigue damage test
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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