• 제목/요약/키워드: Jointed Rail

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도상이 장대 레일의 선형 온도 좌굴에 미치는 영향 (Effect of Track Resistance on Linear Thermal Buckling Characteristics of CWR)

  • 강영종;임남형;신정렬;양재성
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1998년도 창립기념 춘계학술대회 논문집
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    • pp.580-587
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    • 1998
  • For many decades, the railway was constructed using tracks with jointed rails of relatively short lengths in accordance with rolling and handling technology. The joints cause many drawbacks in the track and lead to significant maintenance cost. So, railroad engineers became interested in eliminating joints to increase service loads and speeds by improving rolling, welding, and fastening technology, Continuous welded rail(CWR) track has many advantages over the conventional jointed-rail track. But in the case of the elimination of rail joints, it may cause the track to be suddenly buckled laterally by thermal and vehicle loads. Thermal loads are caused by an increase in the temperature of railway track. In this paper, CWR track model and CWRB program are developed for linear buckling analysis using finite element method(FEM). The finite element discretization is used with a total of 14 degrees of freedom for each rail element. The stiffness of the fastener, tie, and ballast bed are included by a set of spring elements. The investigation on the buckling modes and temperature of CWR track is presented in the paper.

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장대 레일의 온도 좌굴 해석 (Thermal Buckling Analysis of Continuous Welded Rail Track)

  • 신정렬;임남형;양재성;강영종
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.433-440
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    • 1998
  • For many decades, railroad technology was used to set up tracks with jointed rails and lengths in accordance with rolling and handling technology. The joints lead to drawbacks in the track and in controlling rising maintenance costs. So, railroad engineers became interested in eliminating joints to increase loads, speeds and improvements in rolling, welding, and fastening technology. Continuous welded rail(CWR) track has many advantages over the conventional jointed-rail track. In the case of the elimination of rail joints, it may cause the track to be suddenly and laterally buckled by thermal forces and vehicle load. Thermal forces are caused by an increase in the temperature of railway track. For many years, many analytical and experimental investigations have been conducted to improve the safety of CWR track by various research center in many country. In this paper, CWR track model and CWRB program is developed for buckling analysis using finite element method(FEM). The finite element discretization is used for a rail element with a total of 14 degrees of freedom. The stiffness of the fasteners, tie, and ballast bed is included by a set of spring elements. The investigation on the buckling modes and temperature of CWR track is presented in this paper

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온도하중을 고려한 장대레일 궤도의 3차원 좌굴 거동 (Three Dimensional Buckling Analysis of Continuous Welded Rail Track Under Thermal Load)

  • 강준석;임남형;양신추;강영종
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.471-478
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    • 2000
  • 수 십년 동안 철도는 비교적 짧은 길이의 레일을 신축이음을 두고 연결한 궤도로 건설되었다. 신축 이음은 궤도에 손상과 유지비 증가 등의 많은 단점들을 유발시켰다. 그래서 철도 기술자들은 신축이음부를 제거하는데 관심을 가지게 되었다. 장대레일 궤도는 기존의 레일에 비해 많은 잇점들을 가지게 되었지만, 온도에 의한 갑작스런 횡방향 좌굴이라는 새로운 문제를 야기 시켰다. 본 연구에서는 우선 침목의 영향을 정확히 고려한 장대 레일 궤도의 3차원 해석 모텔과 해석 프로그램을 유한 요소법을 사용하여 개발하여 선형 정적 해석 및 좌굴 해석을 수행할 수 있도록 하였다. 개발된 해석 모델의 특징은 레일요소로 7자유도의 보요소를 사용한 것과 궤도 구성요소의 도심축의 차이를 정확히 고려한 옵셋기법의 사용, 그리고 레일 단면내의 온도 구배를 고려한 것이다. 다음으로, CWRB에 의한 선형 정적해석 및 좌굴해석을 통해, 장대레일 궤도의 거동 및 안정성에대한 다양한 궤도 구성요소들(레일, 도상, 체결재, 침목 등..)의 영향을 고찰하였다.

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철도소음의 예측 (Prediction of Railroad Noise)

  • 강대준
    • 소음진동
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    • 제7권6호
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    • pp.1001-1006
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    • 1997
  • Railroad noise is one of the main causes of environmental impact. Whenever a new railroad line is planned or a housing project near an existing railroad is proposed, an estimate of the relevant noise levels is usually required. For this, it is necessary to quantify those paramters that affect the railroad noise. This paper presents an accurate prediction of railroad noise.

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궤도의 온도좌굴에 미치는 체결재의 영향 (Effect of Pad-fastener on Thermal Buckling of Track)

  • 배준현;임남형;강영종
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(I)
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    • pp.654-659
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    • 2002
  • Continuous Welded rail(C.W.R.) tracks has many advantages over the conventional jointed rail track. Due to the elimination of rail joints for thermal expantion, however it many cause the track to be suddenly bucklled by thermal loads. The present study investigates the influences of Pad-fastner on the Thermal buckling behavior of C.W.R. Parametric studies are performed to evaluate the effects of the individual parameters on the upper and lower critical bucklig temperature.

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온도하중을 고려한 장대레일 궤도의 안정성 해석 (Stability of Continuous Welded Rail Track under Thermal Load)

  • 강영종;임남형;신정렬;양재성
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권3호통권40호
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    • pp.281-290
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    • 1999
  • 수십 년 동안, 철도는 차량의 운영과 조작 기술에 맞추어 짧은 길이의 레일을 서로 신축 이음을 두고 연결한 궤도를 이용하여 건설되었다. 그러나 이러한 신축이음들은 궤도 손상과 유지비 증가 등의 많은 단점들을 유발시켰다. 그래서, 철도 기술자들은 차량, 용접, 체결의 기술이 발전함에 따라 열차 하중, 속도의 증가를 위해 레일 사이의 신축 이음을 제거하는 데 많은 관심을 가지게 되었다. 그래서 최근 등장한 것이 기존 레일의 단점들을 해소할 수 있는 CWR궤도이다. 그러나 이러한 CWR궤도는 기존 레일의 단점을 극복할 수 있었으나 레일의 장대화에 따른 온도 하중으로 인한 레일의 좌굴 문제를 야기시켰다. 본 논문에서는 유한 요소 해석을 이용하여 선형 좌굴 해석을 위한 CWR 궤도의 모델과 해석 프로그램인 CWRB를 개발하였다. 레일의 해석 모델은 레일요소 당딤을 고려한 14개의 자유도로 나타내었으며, 체결재, 침목, 도상 저항력을 스프링 요소를 사용하였다. 장대레일의 온도하중에 의한 좌굴 온도 및 모드의 분석으로 장대레일의 온도 좌굴 특성을 고찰하였다.

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장대레일 좌굴 변수 : 채결재, 칠목들림 (Buckling Parameters of CWR Track: Fastner, Uplift of Tie)

  • 한상윤;임남형;한택희;강영종
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.763-768
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    • 2004
  • CWR(Continuous Welded Rail) has many advantage over the conventional jointed rail track. The use of CWR track not only reduces the track maintenance cost, but increase the life cycle of track components. As the use of CWR increases in track structures, derailing disasters associating with track buckling also increase in great numbers due to high compressive thermal stress. Despite the importance, the number of studies relevant to the instability is quite limited. In this paper, It considers the contribution of rail-pad-fastener resistance, uplift of tie and nonlinear analysis. Influence of various track components on CWR track temperature and mode shape were characterized.

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장대레일 궤도의 안정성에 미치는 체결장치의 실험적 연구 (An Experimental Study of Fastening System on CWR(Continuous Welded Rail) Track Stability)

  • 김정훈;한상윤;임남형;강영종
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.317-324
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    • 2007
  • Until now, the railway has been constructed using track with jointed rails of relatively short lengths to allow thermal expansion in hot summer months. These joints weaken the track structurally and increase track maintenance cost and power consumption of the running train. The CWR(Continuous Welded Rail) Track is the solution of these drawbacks. Although the CWR track not only reduces the track maintenance cost but also increases the life cycle of track components, the stability of the track is highly affected by change of temperatures and vehicle load. A three dimensional nonlinear analysis which considers rail, fastening system and tie has been performed to understand structural behavior of the CWR track. In this case, the translational and rotational stiffness values of fastening system have not been studied. The fastening system makes ties and rails connect. In this study, the stiffness values of various types of fastening systems which consist of clips, rail-pads and insulators are determined by the experiment. The experimental results of the fastening system are compared with the results of parametric study that is performed to investigate the sensitivity of fastening system on stability of CWR track.

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조립식(組立式) 탁자(卓子)의 CBA접합부(接合部) 강성(剛性)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Stiffness of CBA(Corner Block with Anchor Bolt) Joint in Knockdown Type Table Furniture)

  • 정우양;이필우
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제17권2호
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    • pp.34-64
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    • 1989
  • 포장(包裝) 용적(容積) 감소에 따른 수송비(輸送費) 절감(節減) 효과(效果)가 있어 조립시(組立式) 탁자류(卓子類) 가구(家具)의 제작(製作)에 널리 쓰이는 CBA(corner block with anchor bolt) 접합방식(接合方式)은 일정기간(一定期間) 사용(使用)함에 따라 접합부위(接合部位)가 약해지고 그 결과(結果) 구조(構造)가 불안정(不安定)하게 되는 반강접합(半剛接合)(semi-rigid joint) 특유(特有)의 결점(缺點)도 지니고 있다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 CBA 접합(接合) 강도(强度)에 영향하는 주요(主要) 설계(設計) 인자(因子)로서 side rail 규격, corner block의 side rail에의 부착시(時) 보강재(補强材)의 효과(效果) 및 corner block관통 anchor bolt의 사용(使用) 수(數) 그리고 corner block의 형태등(等)의 평가(評價)를 하기 위해 22개(個)의 접합군(接合群) 별(別)로 총(總) 88개(個)의 table section 시험체(試驗體)를 제작(製作)한 후(後)그들의 강성(剛性) 계수(係數)(Z - 값) 및 유효강도(有效强度)를 수평 하중(荷重)에 의한 변형측정(變形測定) 실험(實驗)을 통해 결정(決定)한 후 설계(設計) 인자별(因子別) 효과(效果)를 비교 분석(分析)하였다. 분석결과(分析結果), side rail의 높이 증대(增大) 및 corner block 부착시(時) PVAc 수지(樹脂)의 사용효과(使用效果)가 뚜렷하여 유효강도(有效强度)의 유의적(有意的) 향상(向上)을 나타냈고 anchor bolt의 효과(效果) 역시 2개 사용시(使用時)가 1개 사용시(使用時) 보다 훨씬 큰 것으로 나타났다. 또 side rail 높이 와 anchor bolt 사용(使用) 수(數)간에는 상호작용(相互作用) 효과(效果)도 있었다. 그러나 side rail의 두께 효과(效果)는 22mm에서 25mm로 증대(增大)시켰을때 뚜렷한 상승 경향(傾向)은 보여주지 못했다. 한편 corner block의 형태는 MDF를 주재료(主材料)로 사용(使用)한 탁자(卓子) 설계시(設計時)는 두께 25mm, 높이 100mm의 side rail에 PVAc 수지(樹脂)로 보강(補强)하고 mitered corner block에 2개(個)의 anchor bolt를 관통시킨 경우가 유효강도(有效强度) 3171.7 kgf-cm로 22개의 접태군(接台群)들 중 최대치(最大値)를 나타냄으로써 miter type이 rectangular type보다 바람직한 것으로 나타났다. 결론적(結論的)으로 자재(資材)의 효과적(效果的) 이용(利用)을 통한 생산비(生産費) 절감(節減)과 동시(同時)에 구조(構造)의 안정(安定)된 강도적(强度的) 측면(側面)을 고려할 때, 두께 22mm, 높이 75mm의 MDF side rail에 mitered corner block을 PVAc 수지(樹脂)와 나사못을 이용하여 부착한 후(後) 2개(個)의 anchor bolt를 관통시키는 방법(方法)을 가장 합리적(合理的)인 MDF 사용(使用) 조립시(組立式) 탁자(卓子) 설계(設計) 방안(方案)으로 제시(提示)하는 바이다.

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Contact 요소를 이용한 신.구 콘크리트의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis with contact element between old and new concrete)

  • 조선규;이종선;정우철;이종신
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1050-1055
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    • 2007
  • In the case of a rail road bridge extension work, especially single track to double track, the foundation of new substructure which supports the extended part of superstructure could be interfered by the exist foundation of an old bridge. When these two foundations are jointed to prevent such fatal effects of the structure as unequal subsidence of soil foundations, it is important to prove the structural behaviour of the joining surfaces between new foundation and old foundation. 3-Dimensional Finite Element Analysis Method have been studied for the solutions of the structural behaviour of the foundations. In this analysis, 'Contact Element' which allows the sliding of each adjoining member is used for the joint of the boundary surface of the old and new pier foundations. Furthermore, Material Nonlinear Behaviour Analysis also supports the accuracy of the result in this study because the foundations consist of concrete main bodies and reinforced steel bars. These detailed analyses secure the verification of the structural safety of the foundations in the extension work more firmly.

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