22909

مدلسازي و مقايسه جاذب‌هاي انرژي جهت بهبود تصادم‌پذيري واگن هاي با بدنه آلومينيومي در قطار پرسرعت

كارشناسي ارشد

ماشين‌هاي ريلي

1399

1399/07/28

دكتر محمدعلي رضواني

راه آهن

راه‌آهـن بـعنوان امـنتـرين شكل حـمل و نـقل، در مـقايسه بـا ديگر اشكال حـمل و نـقل، از مـزيت‌هـاي زيادي بـرخـوردار اسـت، از جـمله راحتي، سـرعـت، بـموقـع بـودن، ظـرفيت بـاري و مـسافـري بـالا و غيره. با اين وجـود، يك تـصادف غيرمـنتظره مي‌تـوانـد بـاعـث تـلفات جـاني و مـالي بـزرگي شـود. از اين رو، ضـروري اسـت تـا تـصادم‌پـذيري وسـايل حـمل و نـقل ريلي را بهـبود بخشيده تـا از تـلفات و صـدمـات نـاشي از تـصادفـات بكاهيم. خـوشـبختانـه، طـراحي ايمني مـنفعل وسيله نقليه يكي از مـوضـوعـات اصلي طـراحي سـاخـتاري وسـايل نقليه ريلي در بسياري از كشورهـاسـت. مـسافـرت بـا ريل درمـقايسه بـا ديگر بـا انـواع حـمل و نـقل بـا تـوجـه بـه تـعداد تـصادفـات سـالانـه در اين صـنعت انـتخابي امـن تلقي شـده ولي با اين حـال، هميشه فـرصـت‌هـايي بـراي بهـتر كردن اسـتانـدارهـاي مـوجـود و اسـتفاده از جـاذب‌هـاي انـرژي بـه روزتـر مـقرون بـه صـرفـه‌تـر اسـت. بـا تـوجـه بـه پيشرفـت تـوانـايي‌هـاي رايانـه‌اي در دو دهـه اخير، روش اجـزاي محـدود به طـور مـوفـق در صـنايع ريلي بـعنوان ابـزار اصلي بـراي آنـاليز تـصادم‌پـذيري مـورد اسـتفاده قـرار گـرفـته اسـت. جهـت حـفظ مـسافـرين و خـدمـه از جـراحـات در حين تـصادف، تـصادم‌پـذيري وسـايـل حـمل و نـقل ريلي بهينه سـازي شـده يا سـاخـتارهـاي جـاذب-انـرژي طـراحي مي‌شـود كه مي‌تـوانـد در بـخش جـلويي قـطارهـا نـصب گـردد. تـصادم‌پـذيري سـاخـتاري وسـايل نقليه (بـعنوان مـثال زميني، ريلي، دريايي، هـوايي و غيره) از آنـجايي كه بـه امنيت سـرنشينان بـر مي‌گـردد بـاعـث جـلب تـوجـه روزافـزون گشـته اسـت. در اين پـايان نـامـه بـه مـدلسـازي و مـقايسه تـصادم پـذيري يك جـاذب انـرژي بـه شكل بـرنـده كه در جـلوي قـطار پـرسـرعـت نـصب شـده بـا كمك نـرم افـزار الـمان محـدود LS-DYNA پـرداخـته شـده اسـت. اين روش جـذب انـرژي بـه شكل بـرش دادن روشي بسيار نـوين بـوده كه در طي چـند سـال اخير در وسـايل نقليه زميني مـورد اسـتفاده قـرار گـرفـته و بـراي اسـتفاده در قـطارهـاي پـرسـرعـت نيز بسيار اميد بـخش اسـت. همچنين مـقايسه سـه مـاده مـختلف، يكي فـولاد و دو آلياژ آلـومينيوم در اين مـدل صـورت گـرفـته و جـذب انـرژي آنهـا بـا يكديگر مـقايسه شـده اسـت. نتيجه اين مـقايسه نيز اين بـود كه مـاده فـولاد بـا تـوجـه بـه وزن بيشتر جـذب انـرژي بـه مـراتـب بهـتري از دو مـاده آلومينيوم منتخب انجام ميدهد.

1399/09/22

modeling and comparison of energy absorbers for the improvement of crashworthiness of high-speed trains with aluminium car-body

10/19/2020 12:00:00 AM

Railway has proven to be the safest form of transportation. However, an unexpected accident can cause great loss of life and property. Therefore, it is necessary to improve the collision of rail vehicles in order to reduce casualties and injuries caused by accidents. Fortunately, passive vehicle safety design is a major issue in the structural design of rail vehicles in many countries. To protect passengers and crew from injuries in the event of an accident, the collision of optimised rail vehicles or absorberenergy structures is designed that can be installed in the front of trains. In this thesis, modelling and comparing the collision and energy absorption of a cutting-style energy absorber installed in front of a highspeed train with the help of LS-DYNA finite element software is discussed. This method of shear energy absorption is a very new method that has been used in land vehicles in recent years and is also very promising for use in high-speed trains. Also, three different materials have been compared, one carbon steel alloy and two aluminum alloys in this model and their energy absorption has been compared with each other. The result of this comparison was that the steel material absorbs energy much better than the two aluminum alloy materials due to its higher weight.