12479

12479

بررسي رشد ترك و آناليز خستگي ترك هاي سوراخ پيچ ريل و تخمين عمر ريل

كارشناسي ارشد

راه آهن - ماشين هاي ريلي

مهرماه 1392

مهرماه 1392

دكتر مجيد شهروي

چكيده امروزه افزايش بار محوري و سرعت در سيستم حمل و نقل ريلي سبب شده است كه رژيم آسيب¬هاي ريل از سايش به خستگي تغيير يابد. شكست¬هاي خستگي به صورت غير منتظره و ناگهاني رخ مي¬دهند. بنابراين بررسي خستگي ريل نسبت به سايش آن از اهميت بالاتري برخوردار است. يكي از مهمترين و حساس¬ترين نقاط خط راه¬آهن، محل اتصال دوسر ريل است. هرچند امروزه از روش ميله¬ي اتصال در محل درز ريل كمتر استفاده مي¬شود، اما با توجه به نقش و جايگاه ويژه¬اي كه اين نوع اتصالات در سيستم سيگنالينگ و عبور و مرور قطارها پيدا كرده است، اهميت بررسي ابعاد مختلف اين نوع اتصالات بيش از پيش نمايان شده است. در اين پژوهش سعي شده است كه با استفاده از روش اجزاء محدود مدلي جامع براي عمر خستگي و رشد ترك در سوراخ پيچ ريل ارائه شود. در اين تحقيق مدل¬هاي تماس چرخ و ريل به صورت شبه استاتيكي تحليل مي¬شوند. در اين پايان¬نامه فرض بر وجود يك ترك 1mm با استناد بر مقالات انجام شده [4] مي¬باشد. لذا هدف اصلي در اين پژوهش بدست آورن عمر رشد ترك و يافتن جهت رشد ترك در مرحله¬ به مرحله¬ي رشد ترك، تا شكست نهايي مي¬باشد. براي يافتن نرخ رشد ترك تئوري¬هاي مختلفي وجود دارد كه با توجه به جامعيت و معروفيت بيشتر رابطه¬ي پاريس-اردوگان و مناسبت كاربري اين رابطه با نوع شكست ما كه رشد ترك از نوع الاستيك مي¬باشد، از اين رابطه استفاده مي¬شود كه اين روش براي مرحله به مرحله¬ي توسعه¬ي ترك انجام مي¬شود. همچنين براي يافتن جهت رشد ترك در مرحله به مرحله¬ي اين بررسي از تئوري ماكزيمم تنش مماسي استفاده مي¬شود(MTS). در نهايت به منظور بررسي صحت نتايج، مقايسه¬اي با نتايج تست و نتايج ديگر مقالات كه براي ديگر ريل¬ها مي¬باشد و بر اساس تئوري¬هاي ديگر مي¬باشد، انجام مي¬شود. و دلائل مغايرت بررسي شده و بهترين الگو انتخاب مي¬شود. واژه‌هاي كليدي: مكانيك شكست، شكست الاستيك، رشد ترك، رابطه¬ي رشد ترك پاريس، مدلسازي آباكوس..