철도 소음 저감을 위한 레일 흡진기의 유한요소 해석

초록

철도 선로변 소음의 저감을 위해서 이용되는 레일 흡진기의 효율적인 설계를 위해서 정확한 해석 모델이 필요하지만 기존 연구들에서는 주로 집중 질량-스프링 시스템으로 모델링되었다. 본 논문에서는 3개의 질량이 내부에 삽입된 탄성재와 고정판으로 구성된 레일 흡진기 모델을 제안하고, 유한요소법을 이용하여 레일의 진동 및 방사 소음에미치는 흡진기의 성능을 연구하였다. 유한요소 궤도 모델은 빔 이론 모델 및 측정 결과와 비교하여 검증하였다. 계산된 레일 모빌리티와 궤도 진동 감쇠율은 전동 소음 모델에 입력 자료로 사용하여 레일에서 방사되는 음향 파워를 평가하였다. 본 연구를 통해, 제안된 레일 흡진기가 레일의 방사 소음을 궤도 조건에 따라서 약 2~5dB 감소시키는 것으로 예측되었다.

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