توسعه رابطه رياضي تاثير سرعت و مشخصات خط و ناوگان برافزايش بار بر خطوط صلب(مدلسازي سه لايه)

كارشناسي ارشد

نياز فني جامعه‌ي مهندسي در خصوص خطوط دال‌خط راه‌آهن به شكل روز افزوني در حال افزايش است. اين در حالي است كه رابطه‌اي كاربردي و در عين حال دقيق كه تمامي پارامترهاي مهم و موثر را در محاسبه‌ي ضريب افزايش بار ديناميكي منظور كرده باشد، وجود ندارد. در اين پژوهش هدف يافتن رابطه‌ايست كه در عين كاربردي بودن، معيارهاي تاثيرگذار بر مقدار ضريب افزايش بار ديناميكي در آن دخيل باشند. مرور ادبيات فني حاكي از آن است كه هيچ يك از روابط پركاربرد در دنيا، به شكل همزمان تمامي پارامترهاي ضروري را در نظر نگرفته‌اند. با توجه به مطالعات و تحقيقات انجام شده، شدت ناهمواري سطح ريل يا ناهمواري خط، سختي پد مورد استفاده در زير ريل و سرعت حركت قطار تاثير معناداري بر ضريب افزايش بار ديناميكي دارند. در ادامه با توجه به آيين‌نامه‌ها و مقالات موجود، داده‌هاي مورد نياز استخراج و دسته‌بندي شدند؛ با توجه به شرايط مدل و ميزان داده‌هاي موجود، تشخيص داده شد كه استفاده از آيين‌نامه‌ي فدرال آمريكا(FRA) براي دسته‌بندي ناهمواري‌هاي سطح ريل مناسب است. ناهمواري خط‌هاي استفاده شده، مقادير واقعي برداشت شده‌ي يك كيلومتر از خط 4 متروي تهران در سال 1397 شمسي توسط مسئولين مربوطه مي‌باشد. به منظور دسته‌بندي پدها از روي سختي، با توجه به مقالات، مطالعات و پروژه‌هاي حقيقي اجرا شده در سطح دنيا، از پنج سطح بسيار نرم، نرم، متوسط، سخت و بسيار سخت استفاده شده است. در هر گروه يك پد به عنوان نماينده‌ي آن گروه انتخاب شده است. با توجه به محدوديت امكانات و زمان‌بر بودن اجراي مدل، مدل تنها براي 9 سرعت مختلف (20، 40، 60، 90، 120، 160، 200، 240 و 300 كيلومتر بر ساعت) اجرا شد. مدل مورد استفاده، يك مدل عددي سه لايه براي دال خط‌هاي ناپيوسته از نوع Rheda 2000 مي‌باشد. در نهايت نتايج به دست آمده از مدل، تحليل و بررسي شد و بر اساس آن رابطه‌اي براي محاسبه‌ي ضريب افزايش بار ديناميكي ارائه شد. بنابر رابطه‌ي ارائه شده، ضريب افزايش بار ديناميكي با سرعت رابطه‌اي خطي دارد. همچنين مشاهده شد كه مي‌توان ميزان تاثير سختي پدهاي زير ريل و ناهمواري خط موجود را با ضرايبي وابسته به سرعت يا شدت ناهمواري تخمين زد. نتايج به دست آمده در خطوط معمولي اختلاف زيادي با روابط آيين‌نامه‌اي نداشت اما نتايج حاصل از خطوط پرسرعت تا 50 درصد تفاوت داشت.

207173

دانشگاه علم و صنعت ايران

امين خواجه دزفولي

خطوط راه آهن

سيد جواد مير محمد صادقي