16390

16390

بررسي ضريب شدت تنش ريل در حضور سيال عامل

كارشناسي ارشد

ماشينهاي ريلي

شهريور 1395

دكتر پريسا حسيني تهراني

دكتر مجيد شهروي

راه آهن

رشد ترك (ضريب شدت تنش و ميزان باز شدگي) در صنعت حمل و نقل ريلي همواره براي محققين حائز اهميت بوده است. در ميان عوامل موثر بر خستگي وجود ترك هاي عرضي از اهميت بيشتري برخوردار مي باشد. در اين پايان نامه يكي از اين عوامل كه باعث ايجاد و رشد ترك موجود در ريل ميشود مورد بررسي قرار گرفته اند. و ابتدا مسئله در حالت دو بعدي و سپس در حالت سه بعدي حل گرديد و نتايج با هم مقايسه گرديد و تاثير سيال عامل را برروي ضريب شدت تنش مشاهده گرديد. اين بررسي شامل مطالعه تاثير عوامل اصلي انتشار و رشد ترك از جمله ضريب اصطكاك بين چرخ و ريل، اندازه، عمق و زاويه ترك است. از جمله ويژگيهاي اين تحقيق ميتوان به مدلسازي ترك در حوزه مومسان و تا حدودي بررسي زاويه انتشار اشاره نمود. به دليل پيچيدگي هاي رفتار غيرخطي مادي و هندسي و شرايط مرزي پويا در اين پايان نامه از نرم افزار تخصصي المان محدود آباكوس براي تحليل استفاده شده است. با استفاده از اين نرم افزار ضمن انجام تحليل تنش به ازاي موقعيتهاي چرخ، مقادير مختلف ضريب شدت تنش و انتگرال جي بدست آمده است. نتايج نشان ميدهد كه جهت توسعه ترك مستقل از انتگرال جي بوده وبه نسبت ضرايب شدت تنش اول و دوم بستگي دارد. در اين پايان نامه تاثير ضريب شدت تنش با توجه به تغييرات سرعت و بار گذاري صورت گرفت كه در هر دو مورد نمودار به صورت صعودي بود و نشان داديم كه هر چه بار و سرعت افزايش يابد مقدار ضريب شدت تنش افزايش مي يابد. و همچنين نيروي حاصل از ضريب شدت تنش در نزديكي ترك با حضور سيال عامل مورد بررسي قرار گرفت و نشان داديم مود اول در روي ترك افزايش مي يابد و مود دوم قبل از رسيدن به نوك ترك افزايش مي يابد. با افزايش قدر مطلق نسبت ضرايب شدت تنش اول و دوم در دو نوك ترك، شكستگي مسير ترك از امتداد اوليه افزايش مي يابد تا جايي كه لغزش بين وجوه ترك از بين برود. همچنين ملاحظه ميشود كه در ريلهاي همسان با تغيير زاويه ترك از حالت افقي به عمودي، انحراف ترك از امتداد اوليه آن افزايش مي يابد.

1395/11/04

3/5/2017 12:00:00 AM

Crack (stress intensity factor an​d the level of disruption) in the rail transport industry has always been important for researchers. Among the factors influencing the transverse fatigue cracks is more important. In this thesis, one of the factors that create an​d growth of cracks in the rails have been studied. And the issue was resolved two-dimensional an​d three-dimensional mode an​d the results were compared an​d the impact of the working fluid was observed on the stress intensity factor. The study involved many factors including the spread an​d growth of cracks coefficient of friction between the wheels an​d rails, size, depth an​d angle is left. Among the features of this study may be left modeling in the field of plastic an​d partly Angle cited publication. Because of the complexity of the material an​d geometric non-linear behavior an​d dynamic boundary conditions at the end of a specialized software to analyze Abaqus finite element is used. With this software while performing stress analysis for wheel positions, different levels of the stress intensity factor an​d integral J is obtained. The results show that Jay has been integral to the development of independent an​d leave the stress intensity factors depends first an​d second.In this paper It is clear that the rails matched with the angle from horizontal to vertical crack, crack deviation from its initial direction increases. In this thesis, the effect of the stress intensity factor according to speed an​d load changes took that In both cases, the graph shown in ascending order of the load an​d speed to increase the amount of stress intensity factor increases. The force of the stress intensity factor near the crack was examined by the working fluidThe first mode is shown in the left increases an​d the second mode before the crack tip increases. With the increase in absolute value than the first an​d second stress intensity factors in the crack tip fracture along the crack path from initial increase, As far as slip between the cracks of the lost funds.