1차원 해석방법을 이용한 화차의 충돌가속도 분석

손승완; 정현승; 황준혁

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자료유형: 학술저널

저자정보: 손승완 (한국철도기술연구원) 정현승 (한국철도기술연구원) 황준혁 (한국철도기술연구원)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제21권 제3호

발행연도: 2020.3

수록면: 32 - 38 (7page)

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본 연구에서는 1차원 충돌해석 방법을 이용하여 기존 철도차량 화물차량의 충돌 가속도 분석을 통해 기존 차량의 문제점을 확인하고, 충돌 안전성 향상 대안을 제시하고자 한다. 화물 철도차량의 국내 충돌사고 사례 및 유럽 및 북미규격 분석을 통해 입환충격 상황과 충돌사고 상황 시나리오를 선정하였다. 차량의 질량과 연결기의 하중-변위 특성을 고려하여 화차용 1차원 충돌해석 모델을 개발하였으며, 상용 유한요소 해석솔버인 LS-DYNA를 이용한 1차원 충돌 해석을 수행하였다. 해석 결과 충돌속도 10km/h 이내의 입환충격 상황에서 화차의 가속도 레벨은 EN 12663 규격에서 제시하는 2g 이하로 안정된 수준으로 예측되었지만, 충돌속도 15~30 km/h 사이의 충돌사고 상황에서는 연결기의 완충용량 부족으로 차체의 변형 및 가속도 레벨의 증가가 예측되어 차체 구조 및 적재 화물의 안전에 취약한 구조임을 확인하였다. 충돌안전성 향상 방안으로 화차에 재료의 소성변형을 이용한 비가역적 충돌에너지 흡수장치를 적용하여 동일 시나리오로 충돌해석을 수행하였고, 기존 차량 대비 최대 12% 수준으로 가속도 레벨이 감소된 것을 확인하였다.

#Crashworthiness #Railway freight car #Railway coupler #Collision energy absorber #LS-DYNA

참고문헌 (15)

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H. S. Jung, S. W. Son, T. S. Kwon, J. S. Kim “Study on Computational Simulation of Metro Collision Accident and Improvement of Passive Safety”, Transaction of the Korean Society of Mechanical Engineers - A, Vol.39, No.9, pp.885-892, Sep. 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.3795/KSME-A.2015.39.9.885

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S. K. Lee, Dangerous Article Transportation Safety Criteria and System Setup, Technical Report, Seoul Nat’l University of Technology, pp.350-632, 2008.

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