عنوان :
بررسي تاثير پارامترهاي سازه اي خط و ناوگان بر افزايش بار ديناميكي در روسازي دال خط راه آهن
نويسنده اصلي :
امين خواجه دزفولي
مقطع تحصيلي :
دكتري تخصصي
چكيده :
چكيده هدف از اين تحقيق بررسي اثر پارامترهاي مختلف سازه اي خط و ناوگان بر افزايش بار ديناميكي در روسازي دال خط راه آهن مي باشد. به منظور نيل به اين هدف، مدلي عددي از سيستم اندركنش دال خط و وسيله نقليه توسعه داده شده و سپس بهينه سازي ميگردد. اين مدل عددي داراي ويژگيهاي نويني است كه براي اولين بار در ادبيات موضوع ارائه مي گردد. از امتيازات جديد مدل مي توان به شبيه سازي همزمان دال بتني خطوط دال خط به صورت ناپيوسته و لايه بستر بتني زير دال بتني به صورت پيوسته اشاره كرد. استفاده از الگوريتم حل عددي بهينه از ديگر نو آوري هاي اين تحقيق به شمار مي آيد. الگوريتم حل توسعه داده شده در اين تحقيق، منجر به كاهش هزينه محاسبات به ميزان 45 تا 70 درصد شده است. پارامترهاي ورودي مدل عددي توسعه داده شده، به كمك نتايج حاصله از آزمايشات ميداني، آزمايشگاهي و ادبيات موضوع تعيين مي شود. در راستاي اعتبارسنجي و كاليبراسيون مدل عددي توسعه يافته، تست ميداني انجام مي گيرد كه پارامترهاي مختلف تحليل و طراحي خط حاصل از آزمايشات ميداني و تحليل مدل مقايسه گردند. پس از كاليبره سازي مدل عددي، مطالعه پارامتريك با كمك اين مدل انجام گرفت تا تاثير پارامترهاي مختلف خط و ناوگان نظير سرعت حركت، قطر چرخ، سيستم تعليق ناوگان، تيپ روسازي دال خط و نوع بستر دالخط بر پاسخ دال خط شبيه سازي شده مورد بررسي قرار گيرد. در نهايت با ارزيابي نتايج محاسبه شده از مطالعه پارامتريك انجام شده و تحليل مقايسه اي نتايج، تاثير هر يك از پارامترها در ميزان افزايش بار ديناميكي اعمال شده بر دال خط مورد كاوش قرار گرفته است. در نتايج بدست آمده در شرايط ريل بدون ناهمواري، حداكثر مقدار ضريب افزايش بار در حدود 7/1 براي پد خيلي سخت بود. در حالت ريل بدون ناهمواري، با افزايش سختي پد، مقدار ضريب افزايش بار در يك سرعت مشخصافزايش پيدا مي كرد. در سرعتي مشخص، ميزان ضريب افزايش بار حداكثر مي باشد كه به آن سرعت بيشينه اتلاق شد. با افزايش 20 برابري سختي پد پابند، مقدار سرعت بيشينه حدود2 برابر افزايش پيدا مي كرد. همچنين در حالت ريل بدون ناهمواري، زماني كه سرعت حركت قطار به سرعت بيشينه مي رسيد، مقدار ضريب بي باري چرخ به كمترين مقدار خود مي رسيد كه در حدود 6/0 بود. به بياني ديگر با افزايش ضريب افزايش بار، مقدار ضريب بي باري چرخ كاهش پيدا مي كرد. در حالت ريل هاي داراي ناهمواري هارمونيك با طول موج كوتاه، مقدار ضريب ضربه ديناميكي نسبت به حالت ريل بدون ناهمواري افزايش مي يابد. در حالتي كه دامنه ناهمواري كوچك بود، در سرعت بيشينه مقدار ضريب افزايش بار به حداكثر مقدار خود كه در حدود 8/1 براي پد خيلي سخت بود، مي رسيد و همچنين حداقل ضريب بي باري چرخ در حدود 5/0 مي باشد. در زماني كه دامنه ناهمواري متوسط و بزرگ بود، مفهوم سرعت بيشينه از بين مي رود و ضريب ضربه ديناميكي افزايش چشمگيري پيدا مي كند. بر همين اساس ضريب افزايش بار به حدود 7 نيز مي رسد. از بين رفتن مفهوم سرعت بيشينه در اين حالت به دليل بروز پديده پرش چرخ و اعمال بار ضربه اي به ريل از سوي چرخ مي باشد (ضريب بي باري صفر). در اين حالت، از حدود سرعت 200 كيلومتر بر ساعت به بعد با افزايش سختي پد مقدار ضريب افزايش بار كاهش مي يابد. فركانس تحريك بالا و رفتار روسازي دال خط در اين محدوده فركانسي، دليل معكوس شدن اثر سختي پد نسبت به حالت بدون ناهمواري مي باشد. دامنه ناهمواري در حالت ناهمواري با طول موج هاي متوسط و بزرگ، عاملي مهم در تغيير نتايج مي باشد. در زماني كه دامنه ناهمواري كوچك مي باشد، مفهوم سرعت بيشينه در نتايج كاملا قابل رويت مي باشد و به بياني ديگر با رسيدن سرعت حركت ناوگان به سرعت بيشينه مقدار ضريب افزايش بار به مقدار حداكثر كه در حدود 8/1 براي پد خيلي سخت مي باشد، مي رسد. با افزايش دامنه ناهمواري، مقدار ضريب ضربه افزايش چشمگيري پيدا مي كند و به ميزان حدود 7 نيز مي رسد. در اين حالت و در تمامي سرعت ها، با افزايش سختي پد زير ريل، مقدار ضريب افزايش بار افزايش مي يابد. روند نتايج حاصله در حالت ناهمواري هاي تصادفي با روند نتايج ناهمواري هاي هارمونيك اندكي متفاوت است. در تمامي حالات ناهمواري تصادفي، با افزايش سرعت حركت ناوگان ضريب افزايش بار افزايش مي يابد و اثري از مفهوم سرعت بيشينه در نتايج وجود ندارد. در حالت ناهمواري خفيف، حداكثر ضريب افزايش بار در حدود 2 و در حالت ناهمواري شديد حداكثر ضريب افزايش بار در حدود 5/5 مي باشد. در نهايت مي توان بيان داشت كه نتايج حاصله از تحقيق فوق، گامي اوليه در زمينه توسعه الگوي بارگذاري روسازي هاي دال خط مي باشد. واژه‌هاي كليدي:اندركنش دال خط و ناوگان، دال خط ناپيوسته، مدل سه لايه، ضريب افزايش بار.
شماره ركورد :
100558
دانشگاه :
دانشگاه علم و صنعت ايران
استاد مشاور :
دكتر مرتضي اسماعيلي - دكتر داود پورويس
رشته تحصيلي :
خط و سازه هاي ريلي
استاد راهنما :
دكتر سيد جواد ميرمحمدصادقي
نسخه ديجيتال :
دارد
آدرس اينترنتي :
لينک به اين مدرک :

بازگشت