도상 진동가속도를 이용한 침목플로팅궤도 방진패드 스프링강성 변화 분석
Analysis of Spring Stiffness Variation of Resilience Pads for Sleeper Floating Tracks Using Track Bed Vibration Acceleration Analysis of Spring Stiffness Variation of Resilience Pads for Sleeper Floating Tracks Using Track Bed Vibration Acceleration
The sleeper floating track (STEDEF) is an anti-vibration track system in which the track is structurally separated from the supporting structure by sleeper boxes and a sleeper resilience pad to reduce vibration transmitted to the structure. As the service years increase, however, degradation of anti-vibration performance has led to more complaints related to noise and vibration and to a decrease in ride comfort, while the replacement cycle of the resilience pad is still determined mainly on the basis of the track impact factor and track support stiffness. In order to establish a maintenance method that directly reflects the actual track vibration level, this study combines previous fatigue test results with nonlinear fatigue analysis to estimate the spring stiffness of the resilience pad for each field section. The estimated spring stiffness is applied to the numerical analysis model, and the appropriateness of the analysis modeling is verified by comparing the numerical results with the measured track bed acceleration under actual train loads. In addition, the effect of increasing spring stiffness of the resilience pad on the track bed vibration response is analyzed, and a vibration acceleration curve (g-k curve) according to the spring stiffness variation is derived. On this basis, a maintenance evaluation and prediction technique is proposed that can back-calculate the spring stiffness of the resilience pad in serviced track using the measured track bed acceleration, which is expected to contribute to noise and vibration performance evaluation of anti-vibration tracks and to the rationalization of the resilience pad replacement cycle.
한국어
본 연구대상인 침목플로팅궤도(STEDEF)는 침목상자와 침목방진패드를 통해 구조물과 궤도를 분리하여 진동을 저감하는 방진궤도이다. 그러나 공용년수 증가에 따라 방진성능 저하로 인한 소음·진동 민원과 승차감 저하가 나타나고 있음에도 불구하고, 침목방진패드의 교체주기는 여전히 궤도충격계수와 궤도지지강성에 주로 의존하고 있다. 본 연구에서는 궤도 진동수준을 직접 반영한 유지관리 기법을 정립하고자, 선행 피로시험결과와 비선형 피로해석을 연계하여 현장 구간별 침목방진패드 스프링강성을 산출하였다. 산출된 스프링강성을 수치해석모델에 적용하고, 실제 운행열차 하중에 따른 도상 진동가속도 계측값과 비교함으로써 해석모델의 적정성을 검증하였다. 또한 침목방진패드 스프링강성 증가가 도상 진동응답에 미치는 영향을 분석하고, 스프링강성 변화에 따른 도상 진동가속도 선도(g-k curve)를 도출하였다. 이를 바탕으로 측정 도상 진동가속도를 이용해 운행선로 침목방진패드의 스프링강성을 역추정할 수 있는 새로운 방진궤도 유지관리 평가·예측기법을 제시하였으며, 향후 방진궤도 소음·진동 성능평가와 교체주기 합리화에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
국제문화기술진흥원 [The International Promotion Agency of Culture Technology]
설립연도
2009
분야
공학>공학일반
소개
본 진흥원은 문화기술(Culture Technology) 관련 산·학·연·관으로 구성된 비영리 단체이다. 문화기술(CT)은 정보통신기술(ICT), 문화적 사고 기반의 예술, 인문학, 디자인, 사회과학기술이 접목된 신융합기술(New Convergence Technology, NCT)로 정의한다. 인간의 삶의 질을 향상시키고, 진보된 방향으로 변화시키고, 문화기술 관련 분야의 학술 및 기술의 발전과 진흥에 공헌하기 위하여, 제3조의 필요한 사업을 행함을 그 목적으로 한다.
간행물
간행물명
The Journal of the Convergence on Culture Technology (JCCT) [문화기술의 융합]
간기
격월간
pISSN
2384-0358
eISSN
2384-0366
수록기간
2015~2026
등재여부
KCI 등재
십진분류
KDC 600DDC 700
이 권호 내 다른 논문 / The Journal of the Convergence on Culture Technology (JCCT) Vol.12 No.1