13719

13719

تحليل تنش هاي بحراني تماسي در محل سوزن ريلي و بررسي اثرات سختي جانبي

كارشناسي ارشد

راه آهن - ماشينهاي ريلي

آذر ماه 1393

آذر ماه 1393

دكتر مجيد شهروي

چكيده يكي از حساس¬ترين و در عين حال گران¬ترين تجهيزات در صنايع ريلي، سوزن¬ها هستند كه ترافيك و حركت قطار¬ها را در محل انشعابات ريلي ممكن مي¬سازند. در هر سامانه ريلي، نتايج تحليل تماس چرخ و ريل براي تشخيص مواضع بحراني، خطر خرابي، امكان جوانه¬زني ترك و ... ضروري به نظر مي¬رسد. در پژوهش انجام¬-گرفته، بخش مياني سوزن ريلي با عنوان فراگ همراه با جزييات مختلف،بهصورت ديناميكي تحليل و بررسيشده است. غيرخطي بودن ماهيت تماس، پيچيدگي هندسي چرخ و سوزن و بالاخره غيرخطي بودن رفتار مواد با فرض تغيير شكل پلاستيك، تحليل تماس چرخ و ريل را با پيچيدگي¬هاي زيادي مواجه كرده است. عبور قطار از بخش مركزي سوزن ريلي با مدل¬هاي مختلف المان محدودشبيه¬سازي شد و تأثير پارامترهايي همچون هندسه، اثر محوري چرخ مقابل و بستر سوزن مورد مطالعه قرار گرفت. مزايا و معايب مدل¬هاي مختلف به طور كيفي و كمي بيان گرديد. براي دستيابي به مقدار سختي جانبي، از يك مدل چرخ و محور تحت كشش جانبي و مقيد به گاردريل استفاده شد. به طور كلي با رعايت هندسه دقيق فراگ¬، مدلسازي ديناميكي در چهار وضعيت انجام شده است. همچنين در چهار فاصله معين از نوك دماغه سوزن به روش¬ تحليلي هرتز، پارامترهاي تنش، فشار و سطح تماس اندازه¬گيري و مقايسه شدند. شاخص FIsurf به عنوان يكي از معيارهاي خرابي سطح در تركيب با مدل المان محدود در نقاط مذكور محاسبه گرديد. به منظور ارزيابي صحت نتايج المان محدود، چندين سوزن مشابه در مسير ريلي شرق انتخاب و تحت بررسي ميداني قرار گرفت. اندازه¬گيري¬هانشان مي¬دهند كه اثرات ساييدگي و پلاستيسيته، طول ناحيه انتقال و ... بين آناليزهاي انجام¬شده و سوزن¬هاي موجود،مطابقت زيادي دارند. روش¬هاي ارائه شده در مسئله تماس چرخ و سوزن ريلي با درنظرگرفتن برخي از شرايط ديناميكي، نتايج دقيقي به همراه داشته و در موارد مشابه مي¬تواند مورد استفاده قرار گيرد. واژگان كليدي : سوزن ريلي ، زيرمدل، تماس ، تحليل ديناميكي ، المان محدود ، تنش ، خرابي