ScholarWorks@한국철도기술연구원

초록

철도 차륜의 휠플랫 결함은 안전성 저해, 승차감 저하, 차륜/레일 손상, 유지보수 비용 증가, 소음 발생 등다양한 문제를 일으킨다. 본 연구는 휠플랫 발생 시 충격력 및 하부 구름접촉 피로 지수(FI sub )를 정밀하게 분석하기 위해 Kalker의 NORM 알고리즘을 기반으로 한 삼차원 비헤르츠 접촉 모델을 차륜-레일 동역학 모델과 연결하여 적용하였다. 해석 결과, 헤르츠 및 비헤르츠 모델이 접촉력에 대해서는 작은 차이를 보였으나 접촉 압력과 FI sub 에 대해 서는 큰 차이를 보였다. 따라서 휠플랫 조건에서 헤르츠 모델이 포물면 접촉 가정으로 인하여 접촉 압력 분포를 제대로 근사하지 못하며, 정확한 FI sub 분석을 위해서는 비헤르츠 모델 적용이 필수적으로 여겨진다. 본 연구는 구름접촉 피로 기반 유지보수 전략의 신뢰성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

키워드