고속철도 차륜-레일 구름접촉시 슬립율에 따른 접촉변수의 변화

초록

차륜 및 레일의 마모 및 피로 손상은 차량의 주행안전성 및 유지보수비 등에 크게 관련되기 때문에 철도 차량의 설계 및 철도 운영에 있어 해결해야 하는 중요한 과제 중 하나이다. 이와 같은 차륜/레일의 구름접촉 손상은 여러 가지 메커니즘이 동시에 작용하여 발생하며, 현재까지 개발된 기술로 차륜/레일의 형상 변화, 차량의 동적 거동, 궤도 조건의 변화 등에 따른 손상을 예측하고 어느 정도의 영향을 미치는지에 대한 해법을 제시하고자 노력하고 있다. 본 논문에서는 현재 운행되고 있는 고속철도(KTX) 차륜/레일이 구름접촉 할 때 슬립율 변화에 따른 접촉변수의 변화를 해석하였다. Kalker의 Contact[3] 프로그램을 이용하여 고속철도 차륜과 레일이 구름 접촉할 때 접촉압력 및 접선방향 트랙션(tangential traction), 점착/미끄럼 영역 등을 해석하고, 슬립율에 따른 접선력의 변화를 분석하였다.