17345

17345

مدلسازي تماس چرخ قطار به منظور جلوگيري از لغزش در هنگام ترمزگيري

كارشناسي ارشد

مهندسي ماشين هاي ريلي

اسفند 1395

دكتر مجيد شهروي

راه آهن

آشكارسازي و جلوگيري از لغزش چرخ در ديناميك حركت قطارها از اهميت بسزايي برخوردار بوده است. در عين حال؛ عملكرد ماشينهاي ريلي بسيار وابسته به ناحيه بسيار كوچكي‌ست كه چرخ و ريل با يكديگر تماس دارند. اين ناحيه پر تنش تقريبا ريشه تمامي تحقيقات در حوزه ماشين‌هاي ريلي –از عملكرد ديناميكي تا اصلاح زيربنا- بوده است. بنابراين درك بهتر مسئله تماس بين چرخ و ريل جهت طراحي بهينه در حوزه حمل و نقل ريلي بسيار ضروري‌ست. تا كنون در باب تماس چرخ و ريل تئوري‌هاي بسياري ارائه شده‌اند. مدل‌هايي از جمله جانسون و كالكر در اين خصوص به خوبي توانسته‌اند رفتار چرخ و ريل را در ناحيه مورد نظر پيش‌بيني كنند. حال آنكه فرض اوليه تمامي اين تئوري‌ها جسم نيمه بي‌نهايت بوده است كه اين فرضيه خطاهاي بسياري را در مسئله وارد خواهد كرد مخصوصا زماني كه فلانج تير به گوشه ريل برخورد نمايد. در اين صورت ديگر ناحيه تماس در مقايسه با ابعاد اجسام در تماس به اندازه كافي كوچك نيست. در اين تحقيق به معرفي مدل تير كه محدوديت‌هاي تئوري‌هاي اخير را نداشته پرداخته خواهد شد. مدل تير در اصل جهت تاير خودروهاي سواري مورد استفاده قرار مي‌گيرد. همچنين با استفاده از نرم‌افزارهاي المان محدود شبيه‌سازي جهت اعتبارسنجي تئوري‌هاي ارائه شده انجام خواهد شد.

1396/03/01

1/1/1900 12:00:00 AM

Detecting and Preventing wheels slipping is at the core of all research related to railway vehicle dynamics. This tiny interface governs the dynamic performance of rail vehicles through the loads it transmits and, like any high stress concentration zone, it is subjected to serious damage phenomena. Thus, a clear understanding of the rolling contact between wheel and rail is key to realistic vehicle dynamic simulation and damage analyses. In this thesis, in addition to a literature survey presented, three of these fast non-elliptic contact models are eva​luated and compared to each other in terms of contact patch, pressure and traction distributions as well as the creep forces. Among them Johnson and Kalker Method was really useful to the similar problems. Based on the conclusions drawn from this eva​luation, a new method is proposed which results in more accurate contact patch and pressure distribution estimation while maintaining the same computational efficiency. The Beam model is proposed for tire engineering in automotive industries but it can predict slip in wheel-rail contact too. At last a simulation will be done for eva​luating the methods proposed. Also in the special case there is similar experimental projects done by other scientists.