Evaluation of Structural Integrity of Rack Systems in Mountain Railways under Steep Gradient Braking Condition

본 논문에서는 급구배(180‰)와 급곡선(R=10m)을 주행하는 산악열차 랙 시스템의 구조안전성 평가를 수행하였다. 산악열차는 급구배와 급곡선 환경에서 주행을 위해 랙과 피니언 기어를 통해 주행하므로, 랙을 포함하여 콘크리트 궤도패널에 랙을 고정하기 위한 볼트, 브라켓, 앵커볼트로 구성된 랙 시스템의 구조안전성 평가가 필수적이다. 이에 급구배 내리막 주행속도에서 급정지 시 발생하는 하중을 산출하여 적용하고 랙과 피니언 접촉 위치에 따른 하중조건을 생성하여 구조해석을 수행하였다. 구조해석 결과, 랙 시스템에 발생한 최대 Von-Mises 응력이 소재의 항복강도 이내임을 확인하였으며, Goodman 선도를 적용한 피로 평가 결과에서도 랙 시스템의 구조적 안전성을 만족함을 확인하였다.