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열차통행, 기온변화 및 잔류응력을 고려한 장대레일 테르밋 용접부 피로한계 추정
Estimation of Fatigue Limit of Thermite Welds Joint in Continuous Welded Rails Considering Train Passage, Temperature Variation and Residual Stress
- 김기하;
- 박연철;
- 김지현
초록
본 연구에서는 선형탄성파괴역학에 기반하여 장대레일의 테르밋 용접부 피로한계를 정량적으로 추정하였다. 휨응력은 경부고속철도 현장 계측 데이터를 통해 도출하였으며, 온도응력과 잔류응력은 2024년 서울지역 기온자료 및 선행연구를 바탕으로 평가하였다. 초기균열 크기 0.6 mm와 1.0 mm 조건에서 휨응력, 온도응력, 잔류응력의 복합 영향을 고려하여 Barsom & Rolfe 접근법으로피로한계를 산정한 결과, 36 MPa에서 116 MPa의 범위를 보였다. 특히, 압축 온도응력이 지배적인 6–9월에는 피로한계가 높게 나타났으며, 인장 온도응력이 우세한 1–5월에는 낮게 나타났다. 이러한 결과는 고속철도 테르밋 용접부의 성능 기반 유지보수 및 피로수명 평가에 합리적인 근거를 제공한다.
키워드
Fatigue crack; Thermite weld; Continuous welded rail (CWR); LEFM; Stress range distribution; 피로균열; 테르밋 용접; 장대레일; 선형탄성파괴역학; 응력범위분포
- 제목
- 열차통행, 기온변화 및 잔류응력을 고려한 장대레일 테르밋 용접부 피로한계 추정
- 제목 (타언어)
- Estimation of Fatigue Limit of Thermite Welds Joint in Continuous Welded Rails Considering Train Passage, Temperature Variation and Residual Stress
- 저자
- 김기하; 박연철; 김지현
- 발행일
- 2026-04
- 유형
- Y
- 저널명
- 한국강구조학회 논문집
- 권
- 38
- 호
- 2
- 페이지
- 41 ~ 49