شماره ركورد
33545
پديد آورنده
حديث نصيري
عنوان
بررسي عددي انواع قوس پيوندي در خطوط ريلي بر راحتي سفر
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي خطوط راه آهن
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/03/17
استاد راهنما
جناب آقاي دكتر سيد جواد ميرمحمد صادقي و جناب آقاي دكتر حميد رضا حيدري نوقابي
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
مهندسي راه آهن
چكيده
در اين پژوهش، تأثير هندسههاي مختلف قوسهاي پيوندي بر راحتي سفر در خطوط ريلي با استفاده از تحليل ديناميكي بررسي شده است. براي اين منظور، يك مدل ديناميكي از واگن مسافري با دو بوژي و چهار چرخمحور در نرمافزار SIMPACK ايجاد شده و مسير شامل بخشهاي مستقيم، قوس دايرهاي و قوس پيوندي مدلسازي گرديده است. شبيهسازيها در شعاعها و سرعتهاي مختلف براي چهار نوع قوس پيوندي شامل كلوتوئيد (Clo)، بلانس (Blo)، سينوسي (Sin) و كسينوسي (Cos) انجام شده است. خروجيهاي شتاب در راستاهاي قائم و جانبي براي چرخمحور اول و بدنه واگن، و نيز نيروهاي قائم و جانبي بر چرخها استخراج شده و با استفاده از نرمافزار MATLAB مورد تحليل آماري قرار گرفت. شاخص راحتي سفر بر اساس فرمول اسپرلينگ (Wz) براي شتابهاي مطلق واگن محاسبه شد. نتايج نشان ميدهد كه در شعاعهاي كوچك (مانند 250 متر)، تفاوت قابل توجهي بين عملكرد قوسهاي مختلف وجود دارد؛ بهطوريكه قوس Clo تا حدود 1.99٪ عملكرد بهتري نسبت به قوس Sin ارائه داده است. با افزايش شعاع قوس، اختلاف بين مدلها كاهش يافته و در شعاعهاي بزرگ (مثلاً 2000 متر) تقريباً ناچيز ميشود. همچنين در بررسي تأثير سرعت، اختلاف بين قوسها نيز كاهش يافته و به حدود 0.67٪ رسيده است. اين نتايج نشان ميدهد كه انتخاب نوع قوس پيوندي در شعاعهاي كوچك اهميت بيشتري دارد و ميتواند منجر به بهبود آسايش سفر مسافران شود. از نوآوريهاي اين پژوهش ميتوان به استفاده از مدلسازي كامل ديناميكي با SIMPACK، بررسي طيف وسيعي از سرعتها و شعاعها، و تحليل دقيق شاخصهاي ديناميكي در قوسهاي مختلف اشاره كرد؛ در حالي كه مطالعات پيشين اغلب محدود به يك شعاع و سرعت خاص بودهاند. اعتبارسنجي نتايج با دادههاي موجود در مقاله "ميرمحمد صادقي و همكاران" انجام شده و همخواني قابل قبولي مشاهده گرديده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/05/05
عنوان به انگليسي
Numerical investigation of types of transition curves in railway lines on travel comfort
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
حديث نصيري
چكيده به لاتين
This research investigates the effect of different geometries of railway transition curves on passenger ride comfort through dynamic simulation and numerical analysis. A dynamic model of a passenger rail vehicle consisting of two bogies and four wheelsets was developed using SIMPACK. The track layout includes straight sections, circular curves, and transition curves. Simulations were carried out at various radii and speeds for four types of transition curves: Clothoid (Clo), Bloss (Blo), Sinusoidal (Sin), and Cosine (Cos).
The output data, including vertical and lateral accelerations of the first wheelset and the car body, as well as vertical and lateral forces on the left and right wheels, were extracted and analyzed using MATLAB. The Sperling’s Ride Comfort Index (Wz) was computed based on the absolute acceleration of the vehicle body.
Results show that at smaller radii (e.g., R = 250 m), significant differences are observed between the transition curve types. For instance, at R = 250 m, the Clothoid curve achieved Wz = 6.1160, showing an improvement of approximately 1.99% compared to the worst-case Sinusoidal curve (Wz = 6.2380). As the curve radius increases, the absolute Wz value decreases for all curve types, and the differences between them become negligible — less than 0.02% at R = 2000 m. Similarly, with increasing speed, the difference in ride comfort among the curves reduces to around 0.67%, indicating that all transition curves offer nearly similar performance at higher speeds.
This behavior highlights that the type of transition curve has a more significant effect in sharp curves, and precise selection is crucial for small-radius alignments.
The novelty of this research lies in the full dynamic modeling using SIMPACK, the comprehensive analysis of a wide range of speeds and curve radii, and detailed ride comfort evaluation, while most previous studies were limited to a single speed and radius. The results were validated against data from the study by MirMohammad Sadeghi et al., showing good agreement.
كليدواژه هاي فارسي
قوس پيوندي، راحتي سفر، شتاب مطلق، شبيهسازي ديناميكي، شاخص اسپرلينگ، SIMPACK، خطوط ريلي
كليدواژه هاي لاتين
Transition curve, Ride comfort, Absolute acceleration, Dynamic simulation, Sperling index, SIMPACK, Railway track geometry
Author
Hadis Nasiri
SuperVisor
Dr Seyyed Javad Mir Mohammad Sadeghi,DrHamid Reza Heydari Noghabi