11812

تجزيه و تحليل مدل چند جسمي معتبر وعملكرد ضربه پذيري تصادف قطار

1398

دكتر پريسا حسيني تهراني

توسعه ابزار شبيه سازي عددي براي طراحي عملكرد ضربه پذيري قطار ملزم به اعتبار سنجي آنها با منابع سناريوهاي تصادف مشابه در واقعيت با شرايط برخورد احتمالي است كه در آن طراحي هاي جديد قطار مي بايست مورد استفاده قرار گيرد. مناسب بودن فرضيات مدلسازي در نرم افزار مي تواند با استفاده از نتايج داده ها از آزمايشات تجربي مورد بررسي و تأييد قرار گيرد. در اين كار، يك مدل چند جسمي معتبر براي طراحي اجزاء مقاوم در برابر تصادف قطار ارائه مي شود. در روش پيشنهادي، اجزاء متحرك يك وسيله نقليه به عنوان مجموعه هائي از اجسام صلب با حركت نسبي كه توسط اتصالات حركتي محدود شده است، توصيف شده اند. اجسام صلب كه توسط عناصر نيروي غير خطي كه نشان دهنده انعطاف پذيري توده اي اجزاء ساختاري است متصل شده اند، زيرساختارهائي كه در اثر برخورد قطار تغيير شكل مي دهند را طراحي مي كند. ويژگي هاي اين عناصر نيروي غيرخطي نشان دهنده منحني هاي تغييرشكل-نيرو قسمت هاي انتهاي بدنه هاي ماشين، اتصال دهنده هاي بين بدنه هاي واگن و سفتي فنرهاي تعليق است. همچنين تماس چرخ و ريل توسط مدلي كه در آن نيروهاي نرمال و اصطكاكي آورده شده است، نشان داده شده است. نيروهاي اصطكاكي توسط اصطكاك كولن توصيف شده اند كه شامل وابستگي آنها به ضرايب اصطكاك استاتيك و ديناميك است. نيروهاي تماسي بين قسمت هاي انتهائي بدنه هاي واگن در حال برخورد، كه ضربه طولي را طرح مي كند، شامل فعاليت دستگاه هاي ضد بالارونده كه براي جلوگيري از سر خوردن بين ضربه گيرها طراحي شده اند، مي شود. اين مدل معتبر در برخورد دو قطار مختلف به كار گرفته شده است كه خصوصيات عناصر نيروي غير خطي كه نشان دهنده قسمت ها انتهائي بدنه هاي واگن درحال برخورد و اتصال دهنده هايشان است را متمايز نموده است. اين دو منحني تغييرشكل-نيرو به وسيله خصوصيات طراحي و داده هاي تجربي بدست آمده كه آزمون تصادف را پاسخ مي دهد. اعتبار سنجي اين مدل با توجه به انحرافات بين نتايج آزمون و ابزار عددي، هم با طراحي و هم با مشخصات تجربي مورد بحث قرار گرفته است. نشان داده شده است كه شبيه سازي اين مدل با مشخصات طراحي مشخص شده توسط منحني هاي تغير شكل الاستيك – كاملا پلاستيك براي عناصر ساختاري، ما را به سمت نتايجي مشابه با آنچه در آزمون آزمايشي مشاهده شده هدايت مي كند. وقتيكه منحني هاي بدست آمده تجربي تغيير شكل- نيرو براي نشان دادن عناصر ساختاري ارتباط بين شبيه سازي و آزمون آزمايشي مورد استفاده قرار مي گيرند، نتايج بطور چشمگيري افزايش مي يابد.

12/2/2020 12:00:00 AM

77975

1401/12/06

Valid multibody model analysis and impact performance of train accident