도상자갈 비산에 의한 경량 대차프레임 적용 유리/에폭시 적층 복합재의 충격손상 및 충격 후 잔류압축강도 평가

Evaluation of Impact Damage and Residual Compression Strength after Impact of Glass/Epoxy Laminate Composites for Lightweight Bogie Frame induced by Ballast-Flying Phenomena

초록

허본 논문에서는 도상자갈 비산에 의한 GFRP 복합재 대차프레임의 구조안전성을 평가하기 위해 대차프레임의 스킨부를 구성하는 유리섬유/에폭시 적층 복합재의 충격시험과 충격 후 잔류압축시험을 수행하였다. 충격시험은 충격시험장비를 사용하여 5J, 10J, 그리고 20J의 충격에너지에 대해 수행하였고, 선로상의 도상자갈 비산을 모사하기 위해 구형, 육면체형, 그리고 원뿔형의 충격체를 설계하여 충격시험을 수행하였다. 충격손상을 갖는 적층 복합재의 잔류압축강도를 평가하기 위해 충격 후 압축시험을 수행하여 충격에 의한 재료의 물성저하여부를 판단하였다. 본 연구를 통하여 충격에너지가 증가함에 따라 적층 복합재의 충격손상영역과 압축강도저하가 증가하는 것을 확인하였으며, 원뿔형 형상의 도상자갈이 다른 형상에 비해 재료의 손상을 가중시키는 것을 확인하였다.

키워드

도상자갈 비산; 복합재 대차프레임; 충격손상; 충격 후 압축시험; 잔류압축강도; Ballast-flying; Composite bogie frame; Impact damage; CAI test; Residual compressive strength
제목
도상자갈 비산에 의한 경량 대차프레임 적용 유리/에폭시 적층 복합재의 충격손상 및 충격 후 잔류압축강도 평가
제목 (타언어)
Evaluation of Impact Damage and Residual Compression Strength after Impact of Glass/Epoxy Laminate Composites for Lightweight Bogie Frame induced by Ballast-Flying Phenomena
저자
구준성; 신광복; 김정석
발행일
2012-02
저널명
한국철도학회논문집
권
15
호
2
페이지
109 ~ 115