차륜-레일간 인터페이스에서의 마모예측을 위한 전산 시뮬레이션

Abstract

한국에서 KTX와 같은 고속열차는 생활패턴을 변화시켜 주고, 빠른 이동성을 제공하여 준다. 하지만 이러한 새로운 교통시스템은 그 운영에 있어, 경험과 기술의 부족으로 인하여 다양한 문제가 제기되고 있다. 특히, 이러한 열차 시스템에서 유지보수에 관련된 기술은 탈선과 같은 심각한 사고를 야기시킬 수도 있으며, 유지보수는 또한 운영비용에도 지대한 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 유지보수와 관련하여, 휠과 레일의 현상에 대하여 초점을 맞추고 있다. 첫째, 우리는 직선주로와 곡선주로에 알맞은 마모 메커니즘을 선정한다. 둘째로, 접촉해석을 수행하여 접촉응력과 미끄럼거리를 얻어내고, 그 값을 이용하여 각각의 노드별 마모량을 계산한다. 마모량을 얻어낸 다음에는, 이것을 노드별로 업데이트 하여 주고 새로운 접촉해석을 수행한다. 이러한 반복적인 과정은 규정 및 우리가 정한 한계값에 도달할 때까지 계속한다. 결론적으로 우리는 휠과 레일의 인터페이스와 마모현상에 대한 전산해석 모듈을 만들어내는데에 그 목적이 있으며, 이러한 방법은 추후 적절한 열차운영인자를 만들어 내는 데에도 도움을 줄 것이다.