16259

16259

مطالعه پارامتريك اثر بريدگي چرخ بر روي تنش هاي چرخ و ريل در حوزه زمان و فركانس

كارشناسي ارشد

ماشين هاي ريلي

شهريور ماه 1395

دكتر داود يونسيان

راه آهن

چكيده با توجه به گسترش روزافزون صنعت ريلي، مسئله راحتي و ايمني سفر اهميت زيادي پيدا كرده است. پديده بريدگي چرخ جز عيوب مهمي است كه مي تواند بار ديناميكي وارد بر خط را تا چهار برابر افزايش دهد. در اين پروژه به موضوعي كه كمتر مورد پژوهش در زمينه بريدگي چرخ قرار گرفته است، پرداخته شده است. در اينجا به بررسي پارامتريك اثر بريدگي چرخ روي تنش هاي چرخ و ريل به كمك شبيه سازي نرم افزاري تمركز شده است. اين كار را در حوزه زمان و فركانس انجام شده است. در حوزه زمان از نرم افزار آباكوس كه با استفاده از تئوري المان محدود مسائل را حل مي كند، استفاده شده است. در اين نرم افزار ابتدا مدل چرخ و ريل استاندارد رسم شد. سپس با شبيه سازي شرايط واقعي مربوط به مسئله تماس چرخ و ريل، خروجي ها در حوزه زمان استخراج شد. پارامترهاي مورد بررسي در اين پژوهش، سرعت قطار، عمق بريدگي و بار محور بود كه با تغيير آنها ميزان تأثيرگذاري هر يك به طور جداگانه مورد تحليل قرار گرفت. پس از تحليل در حوزه زمان و براي آناليز در حوزه فركانس، از دستورات نرم افزار متلب بهره برده شد و گراف هاي مربوط به محتواي فركانسي تنش ها كه در اينجا با استفاده از تبديل فوريه سريع به دست آمدند، ترسيم شد. در انتها از نتايج استخراج شده به اين موضوع پي برده شد كه با افزايش سرعت، عمق بريدگي و بار محور مقادير تنش ها افزايش مي يابد. اين موضوع وقتي مشهودتر بود كه در مورد هر پارامتر مقدار ورودي را به بالاترين حد رسانده شد. در حوزه فركانس هم شاهد آن بوديم كه در مقادير فركانس طبيعي چرخ و ريل، جهشي در مقادير محتواي فركانسي تنش ها، رخ مي دهد. واژه‌هاي كليدي: بريدگي چرخ، تنش چرخ و ريل، المان محدود، حوزه زمان و فركانس، تبديل فوريه سريع

1395/10/20

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Due to the increasing expansion of the rail industry, travel comfort an​d safety issue has gained importance. Phenomenon wheel flat is the great defects that can increase to four times the dynamic load exerted on the line. In this project, we did a topic that has been little research on wheelflat. Here is a parametric study of the effect of wheelflat on the wheel an​d rail stresses. For this, we focus on simulation software. We did this in the time an​d frequency domains. At the time domain, we use Abaqus software that solves problems using finite element theory. In this software, wheel an​d rail models were drawn. Then, by simulating real conditions on the contact of wheel an​d rail, output was extracted in time domain. The parameters examined in this study, train speed, depth of wheel flat an​d axle load that by the impact of each change separately analyzed. After analysis in the time domain an​d frequency domain analysis, we used MATLAB software commands an​d graphs of Discrete Fourier transform of stresses here were obtained using the Fast Fourier Transform, was drawn. Finally, the results obtained in this case we found that with increasing speed, depth of wheel flat an​d axle load increases stress levels. This was most evident in the case of each parameter when the input value is raised to the highest level. In the frequency domain also saw in the value of the natural frequency of the wheels an​d rails, jumps in Discrete Fourier transform values occurs. Keywords: Wheelflat, wheel an​d rail stresses, finite element, time an​d frequency domains, Fast Fourier Transform