مدل‌سازي عددي و آزمايشگاهي رفتار غيرخطي فنر تخت پارابوليك در سيستم تعليق واگن‌هاي باري با استفاده از روش باندگراف

كارشناسي ارشد

چكيده نظر به پيشرفت روزافزون ناوگان ريلي و نقش و جايگاه اين صنعت در توسعه¬ي حمل و نقل كشور، توسعه¬ي تجهيزات و ماشين¬آلات ناوگان ريلي ضروري به نظر مي¬رسد. در اين ميان، رفتار ديناميكي واگن باري به عنوان جزء اصلي ناوگان حمل و نقل ريلي مي‌تواند مورد بررسي و تحليل قرار گيرد. واضح است كه براي بهبود رفتار ديناميكي مجموعه¬ي واگن مي¬بايست به سراغ زير مجموعه¬هاي تشكيل¬دهنده¬ي آن رفت. در اينجا رفتار ديناميكي عمودي غيرخطي فنر تخت پارابوليك در سامانه-ي تعليق واگن¬هاي باري، به عنوان زير مجموعه¬اي از كل واگن، مورد مطالعه قرار گرفته است. براي اين منظور، رفتار ديناميكي عمودي فنر تخت پارابوليك با شبيه¬سازي و به كارگيري روش عددي المان محدود و نسبت به دامنه¬ي جابجايي و فركانس دامنه، بررسي شده است. بارگذاري اعمال شده به فنر در دامنه¬هاي 5 تا 20 ميلي¬متر و در فركانس¬هاي 2 تا 15 هرتز مي¬باشد. همچنين تحريك اعمال شده به مجموعه¬ي واگن، ناهمواري¬هاي سطح ريل براي سه كلاس خط است. براي مقايسه¬ي شتاب عمودي مجموعه¬ي واگن، معادل¬سازي فنر تخت غيرخطي با سختي و ميرايي خطي معادل صورت گرفته است. براي تحليل مجموعه¬ي واگن و به دست آوردن معادلات فضاي حالت، از روش باندگراف استفاده شده است. بررسي‌هاي المان محدود بر روي فنر نشان مي¬دهند كه سختي ديناميكي فنر نسبت به فركانس تغييري نمي¬كند ولي ميرايي آن داراي يك روند افزايشي است تا به حالت ثابت در آيد. سختي ديناميكي فنر نسبت به دامنه كاهش مي¬يابد كه اين روند براي ميرايي نيز همين روال را دارد. و به طور كلي مي¬توان گفت كه تغييرات سختي و ميرايي نسبت به دامنه و فركانس كم است كه اين از خواص ذاتي فنر پارابوليك است. بررسي شتاب عمودي مجموعه¬ي واگن نشان مي¬دهد كه با افزايش سرعت عبوري واگن و كاهش كيفيت سطح ريل، شتاب عمودي مركز واگن افزايش مي‌يابد. به طور كلي مي¬توان گفت كه اختلاف قابل ملاحظه‌اي در شتاب عمودي حالت غيرخطي و شتاب عمودي حالت خطي مشاهده نشد. همچنين با توجه به اينكه ميرايي فنر پارابوليك كم است، در مواقع حساس از نظر حمل بار، به ميراكننده¬ي كمكي نياز است. واژه‌هاي كليدي: واگن باري. تحليل المان محدود. فنر پارابوليك غيرخطي. شتاب عمودي. باندگراف.

185179

دانشگاه علم و صنعت ايران

راه‌آهن - ماشين‌هاي ريلي

دكتر داوود يونسيان