-
شماره ركورد
30184
-
پديد آورنده
الهه انديشمند
-
عنوان
شبيه سازي عددي رفتار بالاست مخلوط با خرده لاستيك در آزمايش جعبه بالاست با استفاده از روش اجزاء گسسته DEM
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي راه آهن
-
سال تحصيل
1397
-
تاريخ دفاع
1401/3/6
-
استاد راهنما
دكتر مرتضي اسماعيلي
-
استاد مشاور
-
-
دانشكده
مهندسي راه آهن
-
چكيده
توسعه ي خطوط راه آهن بالاستي در سال هاي اخير، به نوبه ي خود منجر به افزايش بار محوري، سرعت و فركانس بارگذاري ناوگان عبوري و در نتيجه تسريع روند زوال اين خط ها شده است. در سال هاي اخير با توجه به دپوي لاستيك هاي فرسوده و لزوم محافظت از محيط زيست، به كارگيري آن ها در راه آهن به منظور كاهش زوال خط توسط متخصصين اين حوزه مورد بررسي قرار گرفته است. در اين پايان نامه، با توسعه ي يك مدل عددي جعبه بالاست به روش اجزاء گسسته در نرم افزار EDEM ، بالاست مخلوط با خرده لاستيك در اين تست با در نظر گرفتن شكل حقيقي دانه ها مدلسازي و با هدف بررسي اثر پارامترهايي چون بزرگي بارمحوري و فركانس بارگذاري در ميزان نشست، ضريب ميرايي و سختي نمونه ها مورد مطالعه قرار گرفته است. به اين منظور ابتدا مدل ابتدايي جعبه بالاست با تركيب درصدهاي مختلف بالاست و خرده لاستيك در نرم افزار EDEM ايجاد و نتايج بارگذاري 3 تن و 3 هرتز اين لايه تا سيكل هزارم با نتايج حاصل از آزمايشات آزمايشگاهي مقايسه و اعتبار سنجي گرديد. سپس جعبه با درصد بهينه ي خرده لاستيك در شرايط صحرائي (پنج درصد وزني) مبناي تركيب با بالاست در تست جعبه قرار گرفت و اثر انواع مختلف بارگذاري (شامل بزرگي و فركانس بار) روي آن مورد مطالعه قرار گرفت. خروجي بدست آمده از مدلسازي تا 1000 سيكل بارگذاري بدست آمده، اعلام گرديد. نتايج حاصل از شبيه سازي نشان ميدهد با افزايش بار محوري و فركانس بارگذاري نمونه ها در محدوده ي خطوط با بار متوسط تا سنگين با سرعت متوسط تا پر سرعت ( تناژ بار محوري 20 الي 30 تن و سرعت 80 الي 240 كيلومتر بر ساعت، معادل با فركانس بارگذاري 11 الي 33 هرتز) ، استفاده از خرده لاستيك هم سايز و هم شكل با دانه هاي بالاست، نشست و سختي لايه ي بالاست را در محدوده ي مجاز حفظ ميكند، و ميزان ميرائي لايه ي بالاست تركيب شده با 5 درصد خرده لاستيك را بين 2.5 الي 19 درصد و همچنين ميزان سختي خط را بين 0.0504 و 0.1111 MN/mm بدست مي دهد. نتايج مدل ها حاكي از آن است كه اثر افزايش تناژ بار سيكليك روي ميزان نشست لايه ي بالاست در آزمايش جعبه در مقايسه با اثر افزايش فركانس بارگذاري روي اين كميت مشهودتر است. همينطور ميزان سختي خط چه با افزايش فركانس بارگذاري و چه با افزايش تناژ بار محوري عبوري به طور كلي با افزايش خرده لاستيك كاهش مي يابد، گرچه روند تغييرات سختي خط با فركانس بارگذاري كمتر قابل پيش بيني است. علاوه بر اين، ميزان ضريب ميرائي نمونه ها در تناژهاي مختلف بارگذاري در فركانس بارگذاري 33 هرتز بزرگي بيشتري نسبت به فركانس هاي پائينتر دارد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/07/07
-
عنوان به انگليسي
NUMERICAL SIMULATION OF BALLAST MIXED WITH TDA BEHAVIOR IN BALLAST BOX TEST USING DISCRETE ELEMENT METHOD
-
تاريخ بهره برداري
5/27/2023 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
الهه انديشمند
-
چكيده به لاتين
The development of railways in recent years, in turn, has increased the axial load, speed and frequency of loading of the passing trains and thus accelerated the deterioration of these tracks.In recent years, due to the deposition of worn tires and environmental issues, its use in crushed form in the composition of railway ballasts to reduce this deterioration of the track has been studied by experts in the field. In this dissertation, the ballast box test is simulated by developing a numerical model by discrete element method in EDEM software and the ballast is mixed with crumb rubber in this test by considering the real shape of the grains and with the aim of investigating effects such as the magnitude of the axial load and the loading frequency in the settlement, damping ratio and stiffness of the samples have been studied. For this purpose, the initial model of the ballast box was created by combining different percentages of ballast and crumb rubber in EDEM software and the loading results of 3 tons and 3 Hz of this layer up to the 1000th cycle were compared with the results of laboratory tests and valid evaluation. Then, the box with the optimal percentage of crumb rubber (5% by weight) based on the ballast composition was tested in the box and the effect of different types of loading (including magnitude and frequency of load) on it was studied. The output obtained from modeling was fitted to 1000 cycles and announced. The simulation results show that with increasing axial load and loading frequency of samples in the actual loading range of high-speed lines (80 to 240 km / h, equivalent to loading frequency of 11 to 33 Hz and axial load tonnage of 20 to 30 tons). The use of TDA of the same size as ballast grains maintains the settlement and stiffness of the ballast layer within the allowable range, and increases the damping ratio of the ballast layer by 2.5 to 18%, and also increases the stiffness of the line between 0.0504 and 0.1111 MN / mm.
The results of the models indicate that the effect of cyclic load tonnage on the settlement rate of the ballast layer is more evident in the box test compared to the effect of the loading frequency. Also, the track stiffness decreases either with increasing loading frequency or with increasing axial load tonnage, although changes in line stiffness with lower loading frequency are less predictable. In addition, the damping coefficient of the samples at different loading tonnages at a loading frequency of 33 Hz is larger than at lower frequencies.
-
كليدواژه هاي فارسي
بالاست مخلوط با خرده لاستيك , آزمايش جعبه بالاست , روش اجزاء گسسته , نرم افزار EDEM , نشست
-
كليدواژه هاي لاتين
Ballast mixed with TDA , Ballast box test , discrete element method , EDEM software , settlement
-
Author
elahe andishmand
-
SuperVisor
dr. mortaza esmaeali
-
لينک به اين مدرک :