11446

11446

بررسي خستگي تماس غلتشي تحت اثر وجود نقص در چرخ‌هاي وسيله نقليه ريلي

كارشناسي ارشد

زاه آهن -ماشينهاي ريلي

اسفند 1391

اسفند 1391

دكتر مجيد شهروي

چكيده يكي از عوامل اصلي شروع جوانه زني ترك خستگي در چرخ‌هاي وسيله نقليه ريلي وجود نقص در ماده چرخ است. در پروسه توليد چرخ‌ها معمولاً نقص‌هايي به صورت حفره توخالي ايجاد مي‌گردد كه اين عيوب و نقص‌ها يكي از اصلي‌ترين نقاط شروع جوانه زني ترك محسوب مي‌شوند. جوانه‌زني ترك خستگي از محل تمركز تنش و به عبارتي از نقاط ضعف ماده آغاز مي‌گردد. به همين منظور يك مدل سه بعدي چرخ S1002 پيشنهاد شد، كه شامل نقص با ابعاد و شكل‌هاي مختلف بود و به كمك نرم افزار آباكوس تحليل تنش انجام گرديد و نقاط بحراني شناسايي شد و سپس به كمك كد نويسي در نرم افزار متلب به شناسايي صفحه بحراني و استخراج پارامترهاي تنش و كرنش در اين صفحه پرداخته شد. با استخراج اين نتايج و استفاده از معيار جيانگ سهيت اقلو كه يكي از معيارهاي خستگي تماس‌غلتشي بر اساس چگالي انرژي و صفحه بحراني است، به محاسبه عمر شروع جوانه‌زني ترك پرداخته شد. پس از آن به بررسي حالات مختلف نقص از جمله: محل نقص‌ها، هندسه نقص، و اندازه نقص‌ها و همچنين اثر نقص‌هاي مجاور هم بر روي پارامتر خستگي و عمر خستگي، پرداخته شد و علاوه بر آن به تأثير افزايش بار و همچنين تأثير ضريب اصطكاك بر روي عمر شروع جوانه‌زني خستگي پرداخته شد. براي مقايسه نتايج، مدل دو بعدي كرنش صفحه‌اي كابو وواكبرگ شبيه‌سازي شد و سپس نتايج مدل سه بعدي پيشنهادي با مدل دوبعدي مقايسه شد. همچنين در اعتبار سنجي نتايج حاصله، از مدل يونگمينگ ليو و مدل آشفته و نيز تئوري هرتز و همچنين مدل تاراف و همكارانش، استفاده گرديد و نتايج حاصل از مدل سه‌بعدي پيشنهادي قابل قبول بود. واژه‌هاي كليدي: خستگي تماس غلتشي، شروع جوانه زني ترك، نقص‌هاي عميق، صفحه بحراني، اجزاء محدود، معيار خستگي جيانگ سهيت اقلو