With the recent remarkable improvements in the average speeds of contemporary trains, a necessity has arisen for the development of new friction modifiers to improve adhesion characteristics at the wheel-rail interface. The friction modifier must be designed to reduce slippage or sliding of the trains’ wheels on the rails under conditions of rapid acceleration or braking without excessive rolling contact wear. In this study, a novel composite material consisting of metal, ceramic, and polymer is proposed as a friction modifier to improve adhesion between wheels and rails. A blend of Al-6Cu-0.5Mg metallic powder, Al2O3 ceramic powder, and Bakelite-based polymer in various weight-fractions is hot-pressed at 150oC to form a bulk composite material. Variation in the adhesion coefficient is evaluated using a high-speed wheel-rail friction tester, with and without application of the composite friction modifier, under both dry and wet conditions. The effect of varying the weighting fractions of metal and ceramic friction powders is detailed in the paper.

PURPOSES: The purpose of this study is to develop a method for distribution between superelevation and side friction factor by increasing design speed. METHODS: First of all, a method for distribution between superelevation and side friction factor and a theory for the functional formula of side friction factor in compliance with horizontal radius applied in South Korea and the United States are considered. Especially, design speed of 140km/h and numerical value of design elements are applied to the theory for the functional formula of side friction factor in AASHTO's methods. Also, the anxiety EEG upon running speed is measured to reflect ergonomic characteristics through field experiments at seven curve sections of the West Coast Freeway, and this data is applied to graph for the functional formula of side friction factor. RESULTS : Matching side friction factor against the anxiety EEG, the results that a critical points of driver's anxiety EEG sharply increase locate under existing parabola are figured out. CONCLUSIONS : Therefore, we could get a new type of the functional formula that driver's driving comfortability is guaranteed if the existing the functional formula of side friction factor goes down under boundary of the critical points of the anxiety EEG.

경부 고속철 40 m 단경간 PSC 교량을 대상으로 38 자유도 KTX 동력차를 주행속도 500 km/h까지 12 단계 불규칙 궤도형상과 상호 작용력을 고려하여 해석하였다. 차량의 윤축하중과 중심회전각을 평가하기 위하여 170 m 일반도상을 교량과 조합하여 횡압과 탈선계수 그리 고 윤중감소율을 허용기준과 비교하였다. 단순교와 연속교의 교량받침 최대 변위와 누적이동거리를 주행속도별로 해석하였다. PTFE 마찰판 과 DP-mate의 EN-1337-2 기준의 장기마찰시험을 수행하였다. 수행된 장기마찰시험은 차세대 고속철의 증가되는 주행속도를 고려하여 개선 방안을 제안하였다.

고속철 PSC 교량받침의 장기 마찰시험은 EN1337-2와 CUAP03.01/78기준을 기반으로 동일한 수직압력에 대한 온도변수별 누적 마찰거리 25,000 m 장기마찰시험을 수행하였다. 기존의 PTFE판은 우수한 마찰계수 결과에도 불구하고 10,000 m에서 손상되어 한계 내구성능을 나타 내었고, 반면에 DP-Mate판은 일부 온도구간에서 한계 마찰계수를 상회하였으나 성공적으로 장 기마찰시험을 만족시켰다. 개발된 마찰시험장치를 이용하여 온도변화(-35℃~70℃)내 저속(0.4 mm/s)시험 12 Cycle과 상온 고속(15 mm/s)시험 11 Cycle 을 32 일간 수행하였다.

고속철 PSC 교량 마찰받침의 내구성 평가를 위하여 해당국내 기준의 미비로 DIN EN 1337-2 과 CUAP 기준을 적용하여 마찰판의 5000 m 이동거리에 대한 마찰 시험을 수행하였다. 적용온도와 이동속도에 따라 마찰계수를 계측하고 기준에서 요구된 상한 한계와 비교하여 고속 주행으로 발생하는 증가된 이동거리에 대한 적합한 내구성 평가기준과 실험방법을 개발하고자한다.