22441

تحليل تنش هاي پسماند در تاج ريل هاي تعميري

كارشناسي ارشد

مهندسي ماشين هاي ريلي

1399

1399/6/15

دكتر پريسا حسيني تهراني

راه آهن

در صنعت ريلي با توجه به اين مسئله كه مهمترين و اصلي‌ترين هدف آن حفظ ايمني، سلامت و آرامش مسافرين مي‌باشد، اين حساسيت بيش از پيش نمود مي‌يابد. عيب سطح ريل از شايع‌ترين آسيب هاي آن مي‌باشد. امروزه ترميم سطح ريل به روش‌‌هاي مختلفي صورت مي‌گيرد. از ارزان‌ترين و ساده‌ترين اين روش‌‌ها مي‌توان به جوشكاري سطح آسيب ديده به روش دستي اشاره كرد. در مطالعه حاضر هدف اصلي بررسي تنش‌‌هاي پسماند حاصل از جوشكاري دستي سطح آسيب ديده ريل UIC60 مي‌باشد. در ابتدا حرارت ناشي از جوشكاري با استفاده از سابروتين دي فلاكس موجود در نرم افزار آباكوس به صورت منبع حرارتي متحرك و با مدل حرارتي گلداك شبيه‌سازي شده است و سپس تنش‌‌هاي پسماند حاصل از آن كه از طريق كوپل حراراتي- مكانيكي به دست آمدند، مورد تحليل قرار گرفته شد. و در نهايت با در نظر گرفتن سه پارامتر مهم در جوشكاري روي سطح ريل با عمق خرابي 2 ميليمتر كه در تنش‌‌هاي پسماند مؤثر بودند، بهترين و مؤثر‌ترين حالت براي كاهش تنش‌‌هاي پسماند معرفي شده است. با توجه به بررسي‌هاي انجام گرفته مي‌توان دريافت كه؛ 1-با سرد شدن بين پاس‌هاي جوشكاري در حالت كلي تنش‌هاي پسماند كاهش مي‌يابند اما تأثير سرد شدن 5 ثانيه بهتر از سرد شدن 10 ثانيه مي‌باشد. 2-سرد شدن تأثيري بر تنش‌هاي عرضي ندارد. 3-پيش گرم كردن بر تنش‌هاي عرضي و تنش برشي طولي ندارد. 4-تغيير سرعت حركت الكترود و شار حرارتي اعمال شده در كاهش تنش‌هاي پسماند طولي و عرضي تأثير بسزايي دارد.

1399/06/24

Analysis of residual stresses in the head of repair rails

9/5/2020 12:00:00 AM

Within the railway industry, Because of the fact that the most important and main goal is to maintain the safety, health and comfort of passengers, this sensitivity is becoming more apparent. Rail surface defect is one of the most common issues. Today, rail surface repair is done in different ways. One of the cheapest and simplest of these methods is manual welding of the damaged surface. In the present study, the main purpose is to investigate the residual stresses resulting from manual electrode method of the damaged surface of the UIC60 rail. First, the heat from welding is simulated using a subroutine Dflux in Abaqus software as a mobile heat source with Goldak thermal model, and then the resulting residual stresses are analyzed through temperature-mechanical coupling. Finally, by considering three important parameters in welding on the surface of the rail with a failure depth of 2 mm that were effective in residual stresses, the best and most effective way to reduce residual stresses has been introduced. According to the studies, it can be concluded that; 1. With cooling between welding passes, residual stresses are generally reduced, but the effect of cooling for 5 seconds is better than cooling for 10 seconds. 2. Cooling has no effect on transverse stresses. 3. Preheating on transverse stresses and longitudinal shear stresses. 4. Changing the speed of electrode movement and applied heat flux has a significant effect on reducing longitudinal and transverse residual stresses.