궤도역학 1

원저자 서문
역자 서문

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 철도의 초기 발달

Ⅲ. 궤도 구성요소의 발달

Ⅲ.1 침목
Ⅲ.2 목재 횡-침목용 레일-침목 체결장치
Ⅲ.3 콘크리트 침목 시스템용 레일-침목 체결장치
Ⅲ.4 레일
Ⅲ.5 레일 이음매
Ⅲ.6 분기기

Ⅳ. 윤하중에 대한 궤도의 응답

Ⅳ.1 서론
Ⅳ.2 종-침목 궤도의 해석
Ⅳ.3 횡-침목 궤도의 해석
Ⅳ.4 사용된 해석의 타당성
Ⅳ.5 표준 해석의 단점
Ⅳ.5.1 레일 또는 레일-침목 구조 들림의 영향
Ⅳ.5.2 기초강성이 궤도 응력에 미치는 영향
Ⅳ.5.3 침목회전이 도상저항의 궤도해석에 미치는 영향
Ⅳ.5.4 도상-노반 기초의 연속이 궤도해석에 미치는 영향
Ⅳ.6 축력을 받는 궤도의 레일
Ⅳ.7 접촉압력 및 접촉압력이 레일손상과 마모에 미치는 영향
Ⅳ.8 레일응력과 그 영향의 요약
Ⅳ.9 응력집중
Ⅳ.10 레일강의 피로 및 피로가 레일파괴에 미치는 영향

V. 표준궤도 해석을 위한 레일지지계수 k의 사정

Ⅴ.1 서론
Ⅴ.2 차량이나 기관차를 이용하여 k를 사정하는 Kerr 방법
Ⅴ.3 k의 사정을 위해 제안된 그 밖의 방법
Ⅴ.4 k를 사정할 때 고려하여야 하는 문제

Ⅵ. 궤도 하부구조

Ⅵ.1 노반 : 공학적 성질과 문제
Ⅵ.1.1 입도분포 곡선
Ⅵ.1.2 흙 간극률과 함수비
Ⅵ.1.3 점토 유형 흙의 컨시스턴시와 민감도
Ⅵ.1.4 흙의 투수성, 침윤, 및 배수
Ⅵ.1.5 흙의 여과 성질과 그들의 사용
Ⅵ.1.6 모세관 성질과 노반에 대한 영향
Ⅵ.1.7 노반에 미치는 동결의 영향, 동상
Ⅵ.1.8 흙 압력, 간극수
Ⅵ.1.9 노반강도 ; 전단파괴
Ⅵ.2 도상
Ⅵ.2.1 개론
Ⅵ.2.2 도상의 목적
Ⅵ.2.3 도상 층에 요구되는 성질
Ⅵ.2.4 도상재료의 품질시험
Ⅵ.2.5 도상입도의 영향
Ⅵ.2.6 암석유형 및 암석유형이 도상성능에 미치는 영향
Ⅵ.2.7 도상어깨
Ⅵ.3 보조도상 및 노반-도상 인터페이스
Ⅵ.3.1 보조도상
Ⅵ.3.2 노반-도상 인터페이스
Ⅵ.4 궤도배수
Ⅵ.5 궤도보수의 방법

Ⅶ. 레일의 축력, 궤도좌굴 및 파단

Ⅶ.1 서론
Ⅶ.2 레일축력의 발생
Ⅶ.2.1 균등한 온도변화 ΔTo에 기인하는 똑바른 레일의 레일축력과 변위
Ⅶ.2.2 ΔTo에 기인하는 똑바른 장대레일 궤도의 레일축력
Ⅶ.2.3 ΔTo에 기인하는 똑바른 이음매 궤도의 레일축력
Ⅶ.2.4 파단에 기인하는 장대레일 궤도의 레일축력
Ⅶ.2.5 ΔTo에 기인하는 분기기의 축력
Ⅶ.2.6 ΔTo에 기인하는 곡선 궤도의 축력
Ⅶ.3 궤도좌굴 시험과 본질적인 연구결과
Ⅶ.4 궤도좌굴의 정적 분석 ; 똑바른 궤도
Ⅶ.5 궤도좌굴의 정적 분석 ; 곡선궤도
Ⅶ.6 고려중인 궤도에 필요한 파라미터
Ⅶ.7 수치적인 예
Ⅶ.8 북미에서의 레일 부설온도와 관리
Ⅶ.9 궤도좌굴을 방지하기 위한 수단
Ⅶ.10 궤도좌굴에 대한 추가의 주의

Ⅷ. 궤도-차량 상호작용의 동역학 및 관련된 문제

Ⅷ.1 서론
Ⅷ.2 속도와 가속도의 용어 정의
Ⅷ.3 역학의 뉴턴 법칙
Ⅷ.4 단순한 철도공학 문제의 분석에서 뉴턴 법칙의 적용
Ⅷ.5 동적 철도상태의 해석에서 상기 예의 이용
Ⅷ.6 궤도 천이접속구간에서의 동적 문제
Ⅷ.7 궤도 천이접속구간의 개선책
Ⅷ.8 적합한 패드의 사용에 의한 궤도 천이접속구간 영향의 제거
Ⅷ.9 곡선 궤도를 주행하는 차량
Ⅷ.10 반경으로 곡률도의 변환, 수치적 예
Ⅷ.11 이동하는 차량의 임계속도

Ⅸ. 횡-침목 궤도의 설계해석

Ⅸ.1 서론
Ⅸ.2 설계 데이터
Ⅸ.2.1 레일에 미치는 허용 휨 응력
Ⅸ.2.2 타이플레이트의 크기를 결정하기 위한 허용 지지응력
Ⅸ.2.3 (가정된 침목간격을 검토하기 위한) 도상 위 침목에 대한 허용 지지응력
Ⅸ.2.4 노반에 대한 허용 지지응력
Ⅸ.2.5 허용 응력의 사정에 대한 설명
Ⅸ.2.6 속도-효과 계수
Ⅸ.2.7 차량과 기관차 데이터
Ⅸ.3 첫 번째 설계 예
Ⅸ.3.1 예의 제시
Ⅸ.3.2 서언
Ⅸ.3.3 레일크기의 결정
Ⅸ.3.4 타이플레이트 크기의 결정
Ⅸ.3.5 최대 침목-도상 압력이 σ ≤ σ인지 여부의 검토
Ⅸ.3.6 요구된 도상깊이의 결정
Ⅸ.4 두 번째 예
Ⅸ.4.1 문제의 제시
Ⅸ.4.2 문제 해석
Ⅸ.4.3 두 번째 예에 대한 결론
Ⅸ.5 세 번째 예
Ⅸ.5.1 문제의 제시
Ⅸ.5.2 문제 해석
Ⅸ.6 wmax, pmax 및 Mmax의 결정에 대한 대안의 방법
Ⅸ.7 결론 및 권고

Ⅹ. 갖가지 궤도문제와 해석

Ⅹ.1 등한시되고 가볍게 사용된 궤도를 업그레이드하기 위한 선택의 검토
Ⅹ.2 2축 대차에 대한 3축 사용의 효과
Ⅹ.3 장대레일 궤도에서 더 딱딱한 침목 삽입의 영향
Ⅹ.4 장대레일 궤도의 응답에 대한 레일파단의 영향
Ⅹ.5 횡 궤도응답에 대한 체결장치 회전강성의 영향

ⅩⅠ. 강 야금, 레일제조, 레일용접 및 그들이 레일성능에 미치는 영향

ⅩⅠ.1 레일야금의 요소
ⅩⅠ.2 레일 경도시험
ⅩⅠ.3 레일강 야금 및 야금이 레일성능에 미치는 영향
ⅩⅠ.4 레일 제조
ⅩⅠ.5 레일 용접
ⅩⅠ.5.1 보통의 용접방법
ⅩⅠ.5.2 냉각속도가 용접특성에 미치는 영향
ⅩⅠ.6 레일 문제와 관리

단위의 환산표
참고문헌
찾아보기

현재 사용 중인 철도궤도의 발달은 200년 이상 전에 시작되었다. 초기의 개발은 제Ⅱ장에서 기술한다. 각종 궤도 구성요소의 그 후 발달은 제Ⅲ장에서 기술한다.
궤도의 주요 기능은 열차에 대해 튼튼하고 원활한 주행 면을 제공하며 궤도에서 가장 약한 구성요소인 노반에 대해 충분히 낮은 압력으로 큰 윤하중을 분산시키는 것이다.
본선 궤도는 일반적으로 3 개의 주요 부분으로 이루어져 있다(그림Ⅰ. 1).
궤도의 부담력과 장기 내구성은 열차가 주행할 때와 (강우, 동결 및 온도변화와 같은) 환경영향을 받을 때에 상부구조와 하부구조가 어떻게 응답하고 상호작용하는지에 크게 좌우된다.
철도궤도는 주로 시행착오를 거쳐 발달되었다. 기관차와 차량의 중량이 증가되고 기존의 궤도가 현저하게 손상되기 시작하였을 경우에 철도회사들은 궤도틀림 진행의 속도가 허용레벨로 감소될 때까지 레일과 침목의 횡단면적과 도상 층의 두께를 증가시켰다. 기관차와 차량 중량의 그 이상 증가는 또다시 궤도틀림의 진행속도를 증가시켰고 철도는 그에 따라서 반응하였다. 철도가 취한 열차하중 증가와 조정대책의 이들 사이클은 오늘날까지 계속되고 있다.
요즈음에 사용 중인 단선궤도의 전형적인 횡단면은 예를들어 그림Ⅰ.2와 같다.
노반은 통상적으로 자연 흙으로 이루어져 있으며 보조도상과 도상의 기초를 구성한다. 보조도상은 도상 층의 아래 쪽 부분이다. 보다 오래된 궤도에서의 보조도상은 노반의 상단에 위치하였던 도상의 아래 쪽 부분(zone)이다. 보조도상은 일반적으로 그 아래의 노반 흙, 그 위의 도상으로부터 닳아진 자갈, 바람에 날려 온 모래 및 통과열차의 낙하물로 인해 오염된다. 새로 건설된 궤도에서는 통상적으로 별개의 보조도상 층이 노반 위에 놓인다(그림 Ⅰ.2). - p.19 '서론' 중에서