레일의 온도 분포에 따른 레일 변형 분석

The Analysis of Deformation According to the Temperature Distribution in Rail

세계적으로 기온이 상승함에 따라 열차의 안전에 영향을 미치는 레일 좌굴의 문제는 더욱 심각해지고 있다. 열차 회사들은 열차의 안전 운행 속도를 결정하고 좌굴 발생을 예방하기 위해서 레일의 온도를 모니터링하고 있다. 레일의 온도 편차는 좌굴 발생이 예상되는 여름철에 크게 발생하며 이는 레일의 불균형한 온도 분포를 만들어 낸다. 하지만, 현존하는 레일온도 계측에 관한 연구들은 레일의 불균형한 온도 분포를 고려하지 않고, 접근이 쉬운 표면의 레일 온도에만 중점을 두고 해석을 하였다. 본 연구에서는, 유한요소해석을 수행하여 온도 분포에 따른 열변형 결과를 얻고 이를 통해 레일의 온도분포를 분석하였다. 이러한 연구 결과는 향후 진행될 레일 좌굴에 관한 연구의 정확성을 향상시켜 줄 것으로 기대된다.

As global temperatures continue to increase, the problem of rail buckling, which affects railway networks, will become ever more severe. Railway companies monitor the temperature of their rails to set safe running speeds and predict when buckling is likely to occur. However, to obtain accurate temperature data, it is important to measure it at the correct point either on or within the rail. Existing methods of determining where to measure the temperature generally fail to account for the nonuniform distribution of temperature within a rail and instead choose surface measuring points based on ease of access. In the present study, we conduct a thorough thermal and structural analysis of a generic rail to understand the distribution of temparature and thermal deformation. The findings of this research are timely and of significant potential impact both theoretically and practically.