이차원 비헤르츠 접촉 모델을 이용한 휠플랫 충격력 해석 연구

초록

철도 휠플랫 충격력은 소음/진동, 차량/궤도 파손 등의 문제를 일으키므로 효율적인 유지보수 대책 수립을 위한 정확한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 수직 방향의 차륜/레일 접촉 역학 모델이 휠플랫 충격력 해석 결과에 주는 영향을 다양한 조건에서 검토하였다. 대상 모델들은 이차원 비헤르츠 접촉 모델과 헤르츠 비선형/선형 접촉 모델이었다. 근사화 가정을 이용하는 헤르츠 비선형 접촉 모델은 신규 플랫에서 다소 큰 접촉력 결과를 내었으나, 닳은 플랫에서는 비교적 적은 오차를 내었다. 헤르츠 선형 모델은 저속과 작은 플랫 크기를 제외하고 대체로 큰 오차를 내었다. 결국, 차량 동역학과 같이 휠플랫 접촉력의 시간 이력이 중요한 문제에서는 비헤르츠 접촉 모델이 적절 하며, 주파수 영역 스펙트럼이 중요한 진동 및 소음 문제에서는 더 간단한 헤르츠 접촉 모델과 접촉 필터를 이용하여 해결할 수 있을 것으로 보인다.

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