11816

11816

مطالعه تحليلي و آزمايشگاهي رفتار ارتعاشي مجموعه پابند در پيش بارهاي مختلف با استفاده از آناليز زمان- فركانس موجك

كارشناسي ارشد

راه آهن - مهندسي ماشين هاي ريلي

فروردين 1392

فروردين 1392

دكتر داود يونسيان

چكيده مجموعه ¬پابند از اجزاء اصلي خط است كه نقش آن كاهش ارتعاشات ناشي از وسيله نقليه¬اي ريلي به محيط اطراف است. از اجزاء مهم اين مجموعه شامل مفصل¬ و پدهاي است كه ديناميك مجموعه پابند را تعيين مي¬كنند. ديناميك مجموعه پابند با جرم، سختي و ميرائي آن مشخص مي¬شود. مفصل¬ها در تعيين سختي مجموعه نقش دارند اما ميرائي آنها ناچيز است. ديناميك مجموعه پابند بيشتر تحت تاثير ميرائي و سختي پدها است. سختي و ميرائي پدها ثابت نيستند بلكه به عوامل متعددي از جمله درجه حرارت، فركانس بارگذاري، مدت زمان بارگذاري و پيش بار بستگي دارند. در پابندها انواع عيوب در طول عمر كاريشان نمايان مي¬شود از جمله شكست يا ترك در مفصل¬ها، كهنه شدن پابندها و در نتيجه افت خواص ارتجاعي و ميرائي آنها، شل شدن پيچ¬ها كه منجر به كاهش پيش بار مي¬شود و غيره. در اين پايان نامه مجموعه پابند در پيش بارهاي مختلف با استفاده از تبديل زمان-فركانس موجك شناسايي شده است. شناسايي مجموعه پابند در دو محدوده فركانس پايين Hz700-100 و محدوده فركانس بالا Hz3300-100 صورت گرفته است. در محدوده فركانس پايين پارامترهاي مودال يعني فركانس طبيعي و نسبت ميرائي با استفاده از موجك پيوسته استخراج شده است. در شناسايي پارامترهاي مودال با استفاده از موجك، نوع موجك كه وضوح زماني و فركانسي را تعيين مي¬كند اهميت زيادي دارد. انتخاب نوع موجك در شناساي پارامترهاي مودال در پژوهش¬هاي قبلي بر اساس معيار كمترين آنتروپي صورت گرفته است و در اين پايانامه نشان داده شده است كه معيار آنتروپي كه بر اساس توزيع انرژي در زمان يا فركانس است معيار مناسبي در تعيين نوع موجك نيستند و معيار جديدي بر اساس آنتروپي شرطي توزيع زمان-فركانس انرژي پيشنهاد داده شده است كه در انتخاب بهترين موجك هم وضوح زماني و هم فركانسي در نظر گرفته شده است. شناسايي مجموعه پابند در محدوده فركانس بالا بر اساس تعريف مشخصه انرژي است كه نشان دهنده وضعيت مجموعه پابند در پيش بار¬هاي مختلف است. مجموعه پابند در هر پيش بار به وسيله چكش تحريك شده و پاسخ آن به وسيله شتاب سنج¬هاي اندازه¬گيري شده است. براي پاسخ اندازه¬گيري شده در هر پيش¬بار با استفاده از تبديل بسته موجك 100 مشخصه انرژي استخراج شده است و هر مشخصه انرژي كه انرژي مجموعه را در باند¬هاي فركانسي نشان مي¬دهد حساسيت بالاي به تغييرات خواص مجموعه پابند از جمله پيش بار دارد. تعداد بعد مشخصه¬اي انرژي بسته موجك زياد است و براي كاهش آن از آناليز مولفه اصلي استفاده شده است. مناسبترين مشخصه¬هاي حاصل از آناليز مولفه¬اصلي به عنوان حالت مجموعه پابند يعني پيش باري را كه در آن قرار دارد در نظر گرفته شده است. براي 21 پيش بار مختلف كه براي هر پيش بار مجموعه 5 بار تست شده است با استفاده از اين روش حالت مجموعه پابندها به خوبي تفكيك شده است. كلمات كليدي: مجموعه پابند، تبديل موجك، شناسايي پيش¬بار، آناليز مودال