18528

۱۸۵۲۸

بررسي و مدلسازي پديده رچتينگ و اثرات مكانيكي آن در تاج ريل (در حالت سه بعدي)

كارشناسي ارشد

مهندسي ماشين هاي ريلي

مهر ماه ۱۳۹۶

دكتر حسيني تهراني

راه آهن

در اين پايان‌نامه سعي شده است ضمن معرفي پديده رچتينگ در راه‌آهن به نحوه بروز اين پديده در راه‌آهن و اثرات آن در بروز آسيب در ريل‌ها پرداخته شود؛ و نيز مدلي براي پيش‌بيني تغيير شكل‌هاي پيش‌رونده لايه مواد نزديك به سطح و تعيين افزايش جابجايي در سطح با توجه به تغيير شكل برشي پلاستيك ارائه مي‌گردد. همچنين پلاستيسيته سيكلي با مدل‌سازي سه‌بعدي اجزا محدود در نرم‌افزار آباكوس شبيه‌سازي‌شده است، به اين صورت كه 80 ميلي‌متر ريل تحت توزيع بارگذاري حاصل از تماس با چرخ كه با استفاده از تئوري هرتز به‌دست‌آمده قرارگرفته و اين بارگذاري با استفاده از ساب روتين به‌گونه‌اي اي اعمال گرديده كه هر 0.5 ثانيه يك سيكل صورت مي‌گيرد و همچنين در آن مدل سخت‌شوندگي مربوطه در نرم‌افزار اعمال گرديده است. ما در اين پايان‌نامه از مدل‌سازي سه‌بعدي و همچنين سخت‌شوندگي تركيبي براي شبيه‌سازي پديده رچتينگ استفاده كرديم و مشاهده كرديم كه با افزايش ضريب اصطكاك و افزايش نيروي مماسي رچتينگ به عمق رفته همچنين اهميت تنش ميانگين در اين رابطه مشهود است. در ادامه نتايج اين مدل‌سازي، براي پيش‌بيني شروع ترك با استفاده از تاريخچه كرنش و تجمع آن تا رسيدن به مقداري ثابت در ريل‌ها استفاده شد. واژه‌هاي كليدي: رچتينگ، پلاستيسيته سيكلي، تجمع كرنش، سخت‌شوندگي سيكلي، شروع ترك

1396/12/07

2/26/2018 12:00:00 AM

In this thesis, we have tried to introduce the phenomenon of scratching in the railways as to how this phenomenon occurs in the railways and its effects on the damage to the railways, as well as a model for predicting the progressive deformations of the material layer near the surface and determining the increase of displacement in the surface with Pay attention to plastic shear deformation. Also, cyclic plasticity has been simulated by 3D modeling of finite element in Abacus software, so that 80 mm of the rail under the distribution of contact with the wheel is obtained using the Hertz theory, and this loading is done using a sub-rutin in such a way that Each cycle takes place every 0.5 seconds, and the corresponding hardness model is applied to the software. In this thesis, we used 3D modeling as well as compound hardness to simulate the phenomenon of scoring, and we observed that with increasing friction coefficient and tightening tensile force of scoring, depth of tensile stress is also noticeable. In the following, the results of this modeling were used to predict the start of the turmoil using the history of the strain and its accumulation to achieve a steady amount in the rails. Keywords: ratcheting, cyclic plasticity, strain accumulation, cyclic hardness, crack start