10055

10055

تحليل ديناميك غير خطي بوژي هاي فرمان پذير

درجه كارشناسي ارشد

مهندسي راه آهن گرايش ماشين هاي ريلي

اسفند 1389

اسفند 1389

دكتر حبيب اله ملاطفي- دكتر داود يونسيان

چكيده هدف اين پايان نامه بررسي ديناميك غيرخطي بوژي هاي فرمان پذير و مقايسه آنها با بوژي هاي متداول راه آهني باشد. در طراحي وسايل راه آهني متداول با محورهاي صلب بين پايداري ديناميكي در سرعت هاي بالا و توانايي وسيله براي هدايت حول قوس ها نا هماهنگي وجود دارد. بوژي هاي فرمان پذير تا حد زيادي قادر به برطرف كردن اين مشكل خواهند بود. در اين پايان نامه در ابتدا رفتار ديناميكي يك بوژي راه آهني با شش درجه آزادي، به صورت عددي شبيه سازي شده و تطابق نتايج با نتايج تحقيقات قبلي بررسي شده است. معادلات غير خطي حاكم بر حركت بوژي در يك مسير مستقيم و همچنين در قوس با استفاده از قانون دوم نيوتن به دست آمده اند. و با استفاده از روش عددي مرتبه چهارم رانگه كوتا حل شده اند. سپس مكانيزم فرمان پذيري به صورت ميله هاي متقاطع به بوژي اضافه شده و نيروهاي حاصل از اين ميله ها در معادلات حركت در نظر گرفته شده است. نيروهاي تماسي بين ريل و چرخ ها با استفاده از تئوري خزش خطي كالكر محاسبه شده اند. نيروي تماس فلنج با يك فنر مدلسازي شده است. و نيروي دمپر ياو اوليه غير خطي در نظر گرفته شده است. در اين تحقيق، حركت در قوس با در نظر گرفتن انحناي مسير كه در تحقيقات مشابه گذشته از آن صرف نظر شده بود، تحليل شده است. سرعت هاي بحراني خطي و غير خطي در حركت بوژي در دو حالت وجود و عدم وجود مكانيزم فرمان پذيري به دست آمده و با هم مقايسه شده اند. همچنين تأثير سختي هاي طولي و عرضي بر روي رفتار هانتينگ و پايداري بوژي بررسي شده است. مشاهده مي شود كه وجود مكانيزم فرمان پذيري در بوژي باعث افزايش پايداري خواهد شد. و همچنين افزايش سختي ها در هر دو حالت باعث بيشتر شدن سرعت بحراني و افزايش پايداري شده است. در انتها زاويه حمله بوژي متداول و بوژي فرمان پذير در قوس ها با شعاع هاي مختلف به دست آمده است. مي توان مشاهده كرد كه بوژي فرمان پذير زاويه حمله كوچكتري را نتيجه مي دهد و باعث بهبود حركت در قوس ها خواهد شد. نتايج در دياگرام هاي زماني ارائه شده اند. واژه هاي كليدي: ديناميك غير خطي، بوژي فرمان پذير، هانتينگ، زاويه حمله.