유한요소법을 이용한 유연 브레이크 패드의 열 기계적 거동 연구

초록

고속 철도의 제동 시스템에서 브레이크 디스크와 브레이크 패드의 불균일한 마찰은 브레이크 디스크의 표면세 국부적인 열 집중 현상인 열섬 현상을 발생시킬 수 있으며 이는 브레이크 디스크의 수명 저하 및 소음의 원인이 된다. 본 연구에서는 상용 Abaqus 유한요소법 소프트웨어를 이용하여 고속철도 제동 장치에 적용되는 유연 브레이크 패드의 열 기계적 성능 특성을 해석하였다. 해석 과정에서 다양한 유한요소 모델 케이스를 고려하여 각 모델의 마찰 면 발생 온도 및 열응력을 비교함으로써 유연 패드의 유연 구조를 반영하는 최적의 해석 모델을 제시하였다. 결과적으로 고정 패드의 열-기계적 해석 결과와 비교하여 유연 패드의 성능이 상대적으로 우수함을 확인하였다.