-
شماره ركورد
27026
-
پديد آورنده
سيامك ربيعي
-
عنوان
بررسي تاثيرات پارامترهاي روسازي خطوط بدون بالاست بر شاخص راحتي سفر
-
مقطع تحصيلي
دكتري
-
رشته تحصيلي
مهندسي راه آهن - گرايش خط و سازه هاي ريلي
-
سال تحصيل
1392
-
تاريخ دفاع
1399/11/09
-
استاد راهنما
دكتر سيد جواد ميرمحمد صادقي
-
استاد مشاور
دكتر امين خواجه دزفولي
-
دانشكده
راه آهن
-
چكيده
بررسي تاثيرات پارامترهاي خط و ناوگان بر شاخص راحتي سفر در خطوط بدون بالاست هدف از انجام اين تحقيق مي باشد. بر همين اساس يك مدل عددي اندركنش دال خط-ناوگان با لحاظ نمودن تماس غير خطي بين چرخ و ريل كه شاخص راحتي سفر را محاسبه مي كند، توسعه داده شده است. مدل عددي دال خط يك مدل سه لايه شامل لايه هاي ريل، دال بتني و لايه بستر بتني مي باشد. همچنين مدل ناوگان به دو صورت صلب و انعطاف پذير شبيه سازي شده است. با عبور ناوگان از روي مدل خط و طي يك تحليل تاريخچه زماني، شتاب بدنه ناوگان در حوزه زمان ثبت مي گردد و متعاقبا شاخص راحتي سفر ناوگان محاسبه مي شود. با انجام تست هاي ميداني در روسازي هاي با انعطاف پذيري مختلف و مقايسه نتايج بدست آمده از آزمايشات ميداني با نتايج حاصله از مدل عددي، اعتبارسنجي مدل عددي توسعه يافته در اين رساله صورت گرفته است. پس از اطمينان از صحت نتايج مدل عددي، مطالعات پارامتريك جامعي جهت بررسي تاثيرات پارامترهاي موثر خط و ناوگان نظير سرعت قطار، ناهمواري سطح ريل، سختي خط، سختي و ميرايي سيستم هاي تعليق اوليه و ثانويه، انعطاف پذيري بدنه و فاصله بين چرخ محور هاي بوژي بر شاخص راحتي سفر انجام گرفته است. در نهايت با استفاده از نتايج بدست آمده از مطالعات جامع پارامتريك انجام شده در اين تحقيق؛ يك رابطه رياضي به عنوان مدل پيش بيني شاخص راحتي سفر در خطوط بدون بالاست توسعه داده شده است.
نتايج بدست آمده در حالت ريل داراي ناهمواري هارمونيك با طول موج و دامنه هاي مختلف نشان مي دهد، بر خلاف تصور موجود، ناهمواري طول موج كوتاه بر روي شاخص راحتي سفر تاثيرات قابل توجهي دارد. شاخص راحتي سفر (WZ) به شدت در حضور ناهمواري طول موج كوتاه و در سرعت هاي بهره برداري مترو (km/h 10 تا km/h 100) افزايش مي يابد. نتايج بدست آمده نشان مي دهد، اگر طول موج ناهمواري غالب كمتر از 75/0 متر باشد، جهت اطمينان از مناسب بودن حد راحتي سفر نياز به عمليات اصلاح ناهمواري در مسير مي باشد. همچنين دامنه ناهمواري تاثير قابل توجهي بر شاخص راحتي سفر دارد. با افزايش دامنه ناهمواري مقدار شاخص Wz نيز افزايش مي يابد. براي نمونه، زماني كه دامنه ناهمواري از mm 3 به mm 7 افزايش مي يابد، در حدود 45% افزايش در مقدار WZ بيشينه مشاهده مي شود.
تاثيرات انعطاف پذيري خط در سرعت هاي مختلف با حضور ناهمواري تصادفي در شدت هاي مختلف (زياد، متوسط و كم) بر روي راحتي سفر مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد درحاليكه سختي بستر اثر اندكي بر راحتي سفر دارد (در حدود 2 درصد)، تاثير سختي پد ريل و لايه ارتجاعي قابل توجه مي باشد. نوع پد ريل عامل مهمي در روند تغييرات شاخص راحتي سفر در مقابل سرعت قطار مي باشد. زمانيكه پد ريل از نوع نرم باشد، سختي لايه ارتجاعي تاثيري بر راحتي سفر ندارد. با افزايش سختي پد ريل به متوسط و زياد، ميزان تاثير سختي لايه ارتجاعي بر شاخص راحتي سفر افزايش مي يابد. با افزايش شدت ناهمواري، ميزان تاثير انعطاف پذيري خط بر شاخص راحتي سفر نيز افزايش مي يابد. به عنوان مثال، بيشترين اختلاف شاخص راحتي سفر در حضور ناهمواري تصادفي با شدت زياد در صورت استفاده از پد ريل با سختي متوسط، در بين حالت هاي نرم ترين لايه ارتجاعي (فرش ارتجاعي) و سخت ترين لايه ارتجاعي (ملات آسفالت سيماني) زمانيكه سرعت قطار km/h 100 مي باشد برابر 31% مي باشد. در حضور ناهمواري با شدت متوسط و كم اين ميزان اختلاف بترتيب به مقدار 22% و 14% كاهش مي يابد.
از بين عوامل ناوگان، نسبت ميرايي سيستم تعليق ثانويه و اوليه جزوء عوامل موثر بر شاخص راحتي سفر مي باشند. نسبت ميرايي سيستم تعليق ثانويه اثر بيشتري بر روي شاخص راحتي سفر دارد. تغييرات در نسبت ميرايي سيستم تعليق اوليه منجر به حداكثر 16% تغييرات در شاخص راحتي سفر ميگردد در حاليكه تغييرات نسبت ميرايي سيستم تعليق ثانويه مي تواند باعث ايجاد تغييراتي حداكثر 45% در شاخص راحتي سفر گردد. مقايسه نتايج بدست آمده نشان مي دهد كه نتايج مدل انعطاف پذير در حدود 7 تا 18 درصد بيشتر از نتايج مدل صلب مي باشد.
در اين تحقيق، يك مدل پيش بيني شاخص راحتي سفر در خطوط دال خط به عنوان تابعي از پارامترهاي موثر خط و ناوگان، بر پايه نتايج حاصل از مطالعات پارامتريك انجام شده، توسعه داده شده است. اعتبار سنجي مدل پيش بيني توسعه داده شده در اين تحقيق، بوسيله مقايسه نتايج بدست آمده از مدل پيش بيني با اندازه گيري هاي ميداني انجام شده است. مدل پيش بيني شاخص راحتي سفر توسعه داده شده در اين تحقيق مي تواند به عنوان ابزاري دقيق و كم هزينه براي تخمين مقادير شاخص راحتي سفر در مراحل طراحي خط، بهره برداري و تعمير و نگهداري مورد استفاده قرار گيرد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1401/06/30
-
عنوان به انگليسي
Investigation of Ballastless Superstructure Parameters on Ride Comfort Index
-
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سيامك ربيعي
-
چكيده به لاتين
Rail irregularities are the main track sub-structure factor influencing railway passenger ride comfort (PRC). Despite various investigations made into the effects of rail irregularities on the PRC in the ballasted tracks, there is a lack of such studies on the ballast-less tracks (in particular metro lines). This limitation is addressed in this thesis. The effects of rail harmonic irregularities with various amplitudes and wavelengths on the PRC were studied. Contrary to the current understanding, it was shown that rail irregularities with short wavelength have considerable effects on the PRC in the slab-tracks. The results indicate that there is a considerable rate of decreases in the PRC when the wavelengths of the irregularities become less than 0.75 m in the metro lines. The train critical speed (at which the lowest value of the PRC is obtained) was derived as a function of rail irregularities.
Despite considerable importance of passenger ride comfort (PRC) in railway slab tracks, there is no PRC prediction model for the slab tracks in the available literature. In this regard, a practical PRC prediction model was developed in this thesis, taking into account all the track and rolling stock influencing parameters. For this purpose, a vehicle/slab-track interaction numerical model was developed. The model was validated using the results obtained from a comprehensive field test. The effects of rail pad, resilient layer, subgrade, properties of rolling stock suspension systems and vehicle speed on the PRC were studied through a parametric study of the model in which random rail irregularities with various severities were considered. The results obtained were used to develop the PRC prediction model. The accuracy of the model predictions was evaluated by comparing them with those obtained from a railway field. It was shown that the PRC prediction model developed here is a reliable tool for estimation of the PRC from slab track properties, rolling stock parameters and track irregularities. Applicability of the model in the real world of practice is illustrated.
-
كليدواژه هاي فارسي
راه آهن , شاخص راحتي سفر , ناهمواري ريل , مدل پيش بيني شاخص راحتي سفر , اندركنش دال خط و ناوگان
-
كليدواژه هاي لاتين
Railway , Ride comfort index , Rail irregularity , Prediction model , Vehicle/slab-track interaction
-
Author
Siamak Rabiee
-
SuperVisor
Dr. Seyed Javad Mir Mohammad Sadeghi
-
لينک به اين مدرک :
