유한요소법을 이용한 철도 차륜에서 구름 접촉으로 인한 피로손상 평가 = Estimation of Fatigue Damage Due to Rolling Contact in a Railway Wheel Using FEM Analysis

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Fatigue damage on the train wheel surface was estimated by considering the effect of friction coefficient of rolling on the contact surface between the wheel and rail during operation. From FEM analys, the maximum Tresca stress was 550.7 MPa at a depth of 2.07 mm under the maximum contact pressure (Pmax=894.3 MPa) between wheel and rail. The maximum stress continued to increase along with the increase in the frictional coefficient. The fatigue initiation lifetime of the wheel by the rolling contact was predicted using the Smith-Watson-Topper (SWT) equation and the maximum principal strain equation (ε-N).

참고문헌 (Reference)

1 마양수, "철도차륜의 구름접촉피로에 의한 수명예측에 관한 연구" 선문대학교 2006

2 서정원, "차륜/레일 접촉에 의한 차륜의 잔류응력 평가" 한국철도학회 6 (6): 142-148, 2003

3 이희성, "차륜-레일 시스템 인터페이스" 8 (8): 40-44, 2005

4 전현규, "차륜-레일 구름접촉에 의한 피로 손상 연구동향" 11 (11): 35-41, 2008

5 구병춘, "차륜-레일 구름접촉에 의한 라체팅 모델링" 한국철도학회 11 (11): 311-316, 2008

6 이희섭, "지하철 7호선 차륜의 구름 및 미끄럼 접촉으로 인한 피로손상 예측 연구" 서울산업대학교 2010

7 김청균, "레일-휠의 접촉면 경사도에 따른 응력-변위량의 거동특성에 관한 연구" 한국철도학회 7 (7): 186-192, 2004

8 Sraml, M., "Numerical procedure for predicting the rolling contact fatigue crack initiation" 25 : 585-595, 2003

9 Bannantine, J. A, "Fundamentals of metal fatigue analysis" Prentice Hall 1990

10 Zahavi, E, "Fatigue design-life expectancy of machine parts" A Solomon Press Book by CRC Press 1996

11 Johnson K.L, "Contact Mechanics" Cambridge University Press 1985