• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.131-140
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• 2022

레일장대화는 무도상교량의 소음, 진동, 충격 등의 문제점을 해결할 수 있는 경제적인 방안 중 하나이며, 최근 연동식 침목고정장치를 이용한 SSF 공법이 개발된 바 있다. 이 연구에서는 연동식 침목고정장치 적용 시 레일 높이 조정 및 열차 통과 시의 충격 흡수를 목적으로 교량침목 하부에 삽입되는 침목패드의 최적 연직강성을 결정하는 과정을 제시하였다. 침목패드의 최적 연직강성 결정을 위하여 관련 기존 기준을 검토하였으며, 유연다물체동적해석을 통하여 침목패드의 연직강성 변화에 따른 주행안전성, 승차감 및 궤도의 안전성에 대한 지표들과 교량 응답 변화를 검토하였다. 유연다물체동적해석은 상용프로그램인 ABAQUS와 VI-Rail을 이용하여 수행하였다. 수치해석은 30m 상로판형교에 대한 교량모델을 이용하여 수행하였으며, 침목패드의 연직강성이 7.5kN/mm ~ 240kN/mm로 변화할 때 ITX 새마을, KTX 및 화차 통과 시의 응답을 산정하였다. 수치해석에 적용된 궤도구성품 조건에서 침목패드의 최적 강성은 100kN/mm로 산정되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.463-472
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• 2007

본 논문에서는 궤도 각 부의 가속도 특성과 가속도에 영향을 미치는 인자들과의 상관관계를 분석하였다. 이를 위해서 경부고속철도 자갈궤도에 대해서 레일, 침묵, 자갈도상의 진동가속도를 측정하였다. 측정된 가속도에 대해서 실효치(RMS)를 분석하였으며 궤도의 진동에 영향을 미치는 매개요소로 패드강성, 고저틀림, 주행속도 및 요철을 고려하였다. 진동가속도와 매개요소들과의 상관관계 분석을 위해서 선형회귀식을 적용하였으며, 이를 통해서 상관계수를 도출하였다. 또한 가속도의 주파수 특성을 분석하기 위하여 1/3 옥타브 해석을 실시하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권3호
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• pp.265-270
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• 2022

본 연구는 콘크리트 궤도용 탄성레일체결장치(System 300-1)의 손상취약부에 관한 실험 및 해석적 연구이다. 콘크리트 궤도에서 탄성레일체결장치는 열차주행 시 레일과 침목을 결속하는 핵심 궤도구성품이다. 레일체결장치 구성품 중 방진패드와 텐션 클램프(Tension Clamp)는 압축력과 부상력에 대응하며 상시 변형이 발생되는 피로부재이다. 본 연구에서는 동일구간의 운행선에서 6년, 11년, 16년 동안 사용된 탄성레일체결장치를 채취하여 사용년수에 따른 텐션 클램프의 잔류변형 특성을 분석하였다. 또한 수치해석을 바탕으로 주요 구성품별 거동메커니즘을 분석하고 손상취약부를 도출하였다. 본 연구에서 수행한 수치해석을 통해 체결력 도입부터 외력 작용에 따른 텐션 클램프 각부의 응력(변형율)을 분석하여 텐션 클램프의 손상취약부를 도출하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.842-847
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• 2004

This study presents the minimum spring stiffness of resilient track pad considering the safety of running train. A nonlinear static 3-D finite element is used for the modeling of railway superstructure, especially for the reflection of nonlinear resistance of rail fastening system. Moreover, ballast is considered as an elastic foundation. As the input load, eccentric wheel and lateral force are used and they are derived from ' Lateral-force/Wheel-load Estimation Equations '. Analysis results are compared with following two values : allowable lateral displacement of rail head (derived from the geometrical derailment evaluation of wheel/rail) and operation standard value (derived from the field test results of track).

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.800-805
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• 2004

In this paper, a numerical method for train/track/structure interaction analysis in frequency domain is developed. Track is modelled as continuous beams supported by elastomers. The motion of train is expressed by those of car body, bogies and unsprung masses supported by springs and dampers. The equation of motion for train and track interaction system is derived by applying compatibility condition at the contact points between wheels and rails. The Effects of rail pad stiffness on the behaviors of train and track are analyzed using the presented method.

• 문화기술의 융합
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• 제5권4호
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• pp.379-385
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• 2019

본 연구는 도시철도 콘크리트궤도 목침목 분기기의 손상현황 및 손상유형별 원인을 분석하고자 현장조사를 수행하였다. 또한 약 24년간의 분기기 유지관리이력을 열차 통과톤수와 연계하여 운영 호선별로 구분하여 손상발생빈도와 연계분석하고 현재까지 수행되어온 손상항목별 궤도보수내용의 적정성을 비교 분석하였다. 도시철도 콘크리트 도상에 적용된 목침목 분기기의 특성상 목침목 하부에 삽입되어 있는 침목방진패드의 성능유지가 중요하다. 현장조사결과 목침목 분기기 궤도구조의 적정탄성 수준 부족에 따른 손상 및 다양한 유형의 레일손상이 조사되었으며, 레일의 손상은 독립적인 손상이 아닌 다른 궤도구성품의 손상에서 기인되어 유발되는 경우도 다수 발견되었다. 분기기 궤도구성품별 손상빈도 분석결과, 손상발생빈도는 레일, 타이플레이트, 나사스파이크, 목침목 순으로 나타났으며 이를 바탕으로 목침목 분기기 궤도구조의 주요 손상유형은 목침목의 변형에 따른 나사스파이크와 타이플레이트의 고정상태불량에서 기인된 손상이 주요 손상유형으로 분석되었다. 연구결과, 분기기에 적용된 목침목의 변형은 레일체결장치구성품의 고정상태 불량을 초래하고 이로 인한 연계손상이 유발될 수 있음을 현장조사결과를 바탕으로 분석하였다. 또한 분기기의 중점 점검항목 및 현행 분기기 점검 시트의 보완점을 도출하여 개선 안을 제시하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.504-509
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• 2005

Railway noise and vibration has been recognized as major problems with the speed-up of rolling stock. As a kind of solution to these problems, the decrease of stiffness of track pad have been tried. However, in this case, overturning of rail due to lateral force should be considered because it can have effect on the safety of running train. Therefore, above two things - decrease of stiffness of track pad and overturning of rail due to lateral force - should be considered simultaneously for the appropriate determination of spring coefficient of track pad. With this viewpoint, minimum spring coefficient of track pad is estimated through the comparison between the theoretical relationship about the overturning of rail and 3-dimensional FE analysis result. Two kinds of Lateral force and wheel load are used as input loads. Extracted values from the conventional estimation formula and the Shinkansen design loads are used. It is found that the overturning of rail changes corresponding to the change of the stiffness of track pad and the ratio of lateral force to wheel load. Moreover, it is found that the analysis model can have influence on the results. Through these procedure, minimum spring coefficient of track pad is estimated.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.694-702
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• 2017

선하역사의 경우 차량-궤도에서 발생하는 하중 및 진동이 직접적으로 전달되는 구조적 한계로 인하여 발생하는 구조체 전달 형태의 진동과 소음레벨이 다른 역사형식 대비 월등히 높음으로 인하여 역사 내 상업 및 업무시설 이용객과 종사자들의 불편과 민원이 증가하고 있다. 선하역사에 발생하는 소음 진동을 저감하기 위한 대책중 하나로 알려진 플로팅 궤도의 경우 궤도 하부에 고무 마운트나 패드 요소를 적용한 장치가 주로 설치되어 댐퍼 역할을 한다. 이러한 장치의 경우, 열차 운행 시 발생하는 비선형 하중에 대하여 정확한 강성 및 감쇠비를 설계하기 어렵다는 단점이 있다. 본 연구에서는 플로팅 궤도에 적용 가능하며 정확한 강성 설계가 가능한 마찰 쐐기형 방진장치를 소개한다. 또한, 방진장치 강성 설계값과 시험값을 비교 분석하고 마찰 쐐기형 블록 배치에 따른 감쇠비를 열차 하중조건에 따라 도출하였다. 방진장치의 성능시험은 DIN45673-7 규정에 의거하여 진행하였으며 시험항목인 정적 및 동적하중 시험을 모두 포함한다. 성능시험 하중조건은 DIN 규정에 따라 열차 및 궤도 중량을 고려하여 적용하였으며 수직 하중 및 수평 하중에 대한 시험을 진행하여 방진장치 적용에 따른 궤도의 구조안전성을 확보한다. 더불어, 하중재하속도에 따른 마찰재의 마찰계수 변화 양상을 확인함으로서 다양한 하중재하속도 조건에 대한 마찰쐐기형 방진장치의 진동저감 성능을 확인한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1230-1235
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• 2011

The track stiffness is determined by the pad stiffness. Low elastic pad is the most effective track component on the basis of stress-displacement characteristics, dynamic response and fatigue characteristics. It is more important in case of concrete track. The main objective of this paper is to confirm the reduction effect of train load, which transfer to roadbed through track. To achieve this object, numerical analysis and real scale repeated loading test was performed. The load reduction effect of low elastic pad was analyzed by using displacement, stress and strain ratio of the paved track at each point.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.249-255
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• 2010

Ballasted track is under the circumstance of repetition of deterioration and recovery. Track deterioration is presented as track irregularity or settlement, and dynamic force subjected to track is one of major cause of the deterioration. The dynamic force is determined from the dynamic interaction between track and vehicle. Rail-pad stiffness is one of the factor affects track dynamic property. In this study, the relationship between rail-pad stiffness and track settlement was investigated. Dynamic forces according to various rail-pad stiffness was obtained from the dynamic vehicle-track interaction analysis using DARTS-NL. Track settlement was calculated by substitution the dynamic forces into various formulas for track settlement. From the result of analysis, it was known that the track settlement is increased about 6% when the rail-pad stiffness rise about twice. And this result leads that there is only a little relationship between rail-pad stiffness and track settlement.