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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 조국환
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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콘크리트궤도는 궤도틀림이 거의 발생하지 않고 양호한 선형을 유지함으로써 고속, 고밀도의 운행선로에서 자갈궤도에 비해 양호한 주행안전성을 가지고 있다. 그러나 자갈궤도의 경우 열차주행에 의한 궤도 문제 발생 시 자갈 채움 및 다짐을 통하여 보수를 시행할 수 있으나 콘크리트궤도의 경우 이와 같은 문제에 따른 유지 및 보수가 어려우므로 열차주행에 의한 거동특성을 수치해석을 통하여 보다 정확하게 파악하여야 한다. 기본적으로 열차하중에 의한 거동특성을 파악하기 위한 수치해석 모델링 방법으로는 집중하중 재하 방식, 실물 크기의 열차 바퀴를 3D로 모델링하여 재하하는 바퀴이동하중 재하 방식, 그리고 현가장치를 고려한 실물 크기의 동력차를 3D로 모델링하여 재하하는 현가장치를 포함한 차량하중 방법이 있다.
본 논문에서는 궤도틀림이 발생하지 않은 안정적인 콘크리트궤도 및 침하가 발생한 콘크리트궤도 접속부에 대하여 집중하중재하방법, 바퀴이동하중재하방법, 현가장치를 포함한 차량하중재하방법을 통한 거동특성을 상호 비교분석 하였다.
변형 및 단차가 없는 안정한 콘크리트궤도에 대하여 각 하중재하방법에 따른 수치해석 결과에 따른 궤도시스템의 변위 및 응력은 매우 유사하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 접속부의 침하 발생에 따른 콘크리트궤도의 경우 집중하중에 의한 방법은 궤도지지강성의 변화에 따라 변위 및 응력이 선형적으로 변화하여 수렴하는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 바퀴이동하중 및 현가장치를 포함한 차량하중의 경우 바퀴와 레일의 이격현상이 발생하였고 이러한 이격현상은 바퀴 및 차체가 레일로 낙하하여 궤도에 극대하중을 발생시키는 것을 확인 할 수 있었다. 실제 열차는 하나의 요소로 이루어져 있는 점을 고려했을 때 현가장치를 포함한 차량하중에 의한 해석이 바퀴이동하중 보다 실제와 가까운 거동을 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
향후 본 현가장치를 포함한 차량하중 모델링을 통하여 자갈궤도에서의 뜬 침목이나 레일패드의 비선형성으로 발생된 궤도시스템의 요철에 의한 거동 분석 시 보다 정확하게 해석 할 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문에서는 궤도틀림이 발생하지 않은 안정적인 콘크리트궤도 및 침하가 발생한 콘크리트궤도 접속부에 대하여 집중하중재하방법, 바퀴이동하중재하방법, 현가장치를 포함한 차량하중재하방법을 통한 거동특성을 상호 비교분석 하였다.
변형 및 단차가 없는 안정한 콘크리트궤도에 대하여 각 하중재하방법에 따른 수치해석 결과에 따른 궤도시스템의 변위 및 응력은 매우 유사하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 접속부의 침하 발생에 따른 콘크리트궤도의 경우 집중하중에 의한 방법은 궤도지지강성의 변화에 따라 변위 및 응력이 선형적으로 변화하여 수렴하는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 바퀴이동하중 및 현가장치를 포함한 차량하중의 경우 바퀴와 레일의 이격현상이 발생하였고 이러한 이격현상은 바퀴 및 차체가 레일로 낙하하여 궤도에 극대하중을 발생시키는 것을 확인 할 수 있었다. 실제 열차는 하나의 요소로 이루어져 있는 점을 고려했을 때 현가장치를 포함한 차량하중에 의한 해석이 바퀴이동하중 보다 실제와 가까운 거동을 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
향후 본 현가장치를 포함한 차량하중 모델링을 통하여 자갈궤도에서의 뜬 침목이나 레일패드의 비선형성으로 발생된 궤도시스템의 요철에 의한 거동 분석 시 보다 정확하게 해석 할 수 있을 것으로 판단된다.
목차
Ⅰ. 서 론 11. 연구의 배경 및 목적 12. 연구내용 및 방법 23. 연구동향 3Ⅱ. 이론적 고찰 51. 하중재하방법 52. 궤도지지강성 163. 충격에 의한 극대하중 31Ⅲ. 현장계측 331. 현장계측 방법 및 조건 331. 현장계측 결과 35Ⅳ. 하중재하 방법에 따른 수치해석 381. 열차 모델링 382. 궤도시스템 모델링 403. 수치해석 결과 43Ⅴ. 결 론 54참고문헌 55영문초록(Abstract) 57감사의글 58
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