بررسی تاثیر افزایش سرعت و ناهمواری های ریل بر روی رفتار دینامیکی خط آهن
An investigation on effects of train speed and rail irregularities on dynamic behavior of railway track
/نسیم ابراهیمی
: فنی و مهندسی عمران
، ۱۳۹۷
، افشار
۱۰۰ص
چاپی - الکترونیکی
ارشد
ژئوتکنیک گرایش مهندسی خطوط راهآهن
۱۳۹۷/۰۶/۱۷
تبریز
سیستم مکانیکی خط قطار تحت اثر عوامل متعددی تحریک شده و به ارتعاش در می آید .یکی از عوامل تحریک ناهمواریها ،علی-الخصوص ناهمواریصهای موجی شکل در سطح ریل) کاریوگیشن (، و دیگری سرعت می باشد .حرکت قطارها بر روی سازه خـط آهـن باعـث بـه وجـود آمـدن بارهای دینامیکی و ضربه به خط آهن، تنشصهـا و تغییـرصشـکلصها در اجزای مختلف خط، ارتعاشات و ...می-شـود .آشـکار اسـت کـه معایب سازه خط و اجزاء تشکیل دهنده آن مستقیما به واکنشصهای دینامیکی، تنشها و تغییر شکلصهای اجزای خط ارتبـاط داشـته و طبیعتا باعث افزایش آنها میصشود .هدف از این پروژه بررسی اثرات سرعت و ناهمواریصهای ریل در پاسخ دینامیکی اجزای خط می باشد .در این تحقیق سازه خط آهن به صورت ریل با بستر زیر آن در نرم افزار UM (Universal Mechanism) مدلسازی شده و قطار در حالت سه بعدی با ۱۲ درجه آزادی) سه محوره (بارگذاری می شود .تحلیل حساسیت بر روی پارامترهای سرعت و ناهمواریصهای ریل صورت گرفت که در ادامه شرح داده شده است .مسیر طراحی یک خط به طول حدودی ۱۰ کیلومتر با قوسصهای با شعاع مختلف از ۲۵۰ تا ۱۲۰۰ متر بود که تاثیر این شعاع قوس ها نیز بر رفتار دینامیکی خط آهن بررسی و آنالیز حساسیت صورت گرفت همچنین با توجه به اینکه در قوس ها با مفهوم دور به جای سرعت سروکار داریم، در پنج حالت مختلف دور از۲۰ - تا۲۰ + آنالیز صورت گرفت تا تاثیرات تغییرات سرعت در حالت تعادل خط بررسی گردد .ناهمواریصهای ریل با شش کلاس مختلف خط FRA با استفاده از تعاریف موجود در نرم افزار نیز بررسی شد .آنالیز حساسیت برای هر یک از پارامترها به صورت تواما انجام شد و نهایتا بازه ی مجاز نیروها و خیزها و همچنین شعاع قوس بهینه برای خط مورد مطالعه به دست آمد
Mechanic system of rail-track has been stimulated and vibrated by many factors. One of them, is irregularities, especially wavy irregularities on rail surface (Corrugation), and the other one is velocity. Movement of trains on railway causes dynamic loads and impacts on rail, stresses and deflections in various components of rail, vibrations and so on. It is obvious that defects on the structure of rail and its components are straightly related to dynamic interaction, stresses and deflection of rail components and obviously increase them. The purpose of this project is to study the effects of irregularities and speed on dynamic response of rail components. In this study, the structure of railway contains with rail and roadbed under it which is modeled in Universal Mechanism (UM). The train was loaded in 3D dimension with 12 degrees of freedom (three axes). Sensitivity analysis has been carried out on velocity and rail irregularities described below. Studied path is about 10 Km with arches of various radii (250 m to 1200m). The effects of these arch radiuses on the dynamic behavior of the railways was also investigated and sensitivity analysis was carried out. Also, considering that in arches we are faced with superelavation instead of velocity, the analysis were carried out for 5 different modes from -20 to +20 in order to investigate the effects of velocity variations in equilibrium mode. Rail irregularities were also studied using 6 different classes of FRA line which are included in the options of UM. Sensitivity analysis for each of the parameters concurrently was performed. Finally, allowable range of forces, creeps and optimal arch radius for the studied path has been obtained
An investigation on effects of train speed and rail irregularities on dynamic behavior of railway track