بررسی اندرکنش دینامیکی ریل و چرخ وسیله نقلیه تحت اثر بریدگی چرخ به وسیله نرم افزار آباکوس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد نوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، نوشهر، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد، واحد نوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، نوشهر، ایران

چکیده

واگن هنگام حرکت بر روی ریل، ارتعاشاتی را تجربه می‌کند که از جمله مهم ترین آنها ارتعاشات ناشی از چرخ ناسالم است. ارتعاشات واگن در سرعت‌های بالا موجب بروز نوعی ناپایداری در حرکت قطار می‌شوند. این پژوهش به منظور ارزیابی رفتار ارتعاشی سیستم چرخ و ریل قطار، با توجه به پدیده تماس چرخ عیب دار با ریل سالم، تحلیل دینامیکی سیستم را معرفی می‌کند. مدل سازی عناصر محدود (FEM) برای شبیه سازی رفتار مکانیکی آزمون استفاده شد که نشان دهنده واکنش پویا اجزای تحت شرایط بارگذاری ضربه چرخ بر ریل است. در این مطالعه، یک چرخ فولادی در سامانه ریلی ایران با فرض دارا بودن عیب کندگی با استفاده از روش اجزا محدود تحت شرایط تماس غلتشی شبیه سازی شده است. برای این منظور از مدل سازی سه بعدی و تحلیل اجزا محدود در نرم افزار آباکوس استفاده شده است. در شبیه سازی ، یک سیستم راه آهن در ایران با اندازه واقعی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. جنس ریل AISI1045 و چرخ عیب دار فولاد D1 استفاده شد و ویژگی‌های پویای آنها مقایسه شد.

کلیدواژه‌ها


-کریمی، م. و سادات آشفته، ر.، (1399)، "شناسایی چرخ و محور واگن‌های مسافری و باری سطح 1 و 2"، انتشارات نخبگان، چاپ اول، تابستان.
-"واگن درجه یک چهارتخته اسپانیایی 44 نفره (660 ولت)"، جدول مشخصات ناوگان مسافری و خدماتی مسافری شرکت راه آهن جمهوری اسلامی ایران (معاونت ناوگان - بهمن ماه سال 1394).
- BS EN 13104, (2009), “Railway applications – Wheel sets and bogies - Powered axles - Design method”, 2009 Edition, April 30.
-­Ciotlaus, Madalina, Gavril Kollo, Vladimir Marusceac, and Zsolt Orban, (2019),
"Rail-wheel interaction and its influence on rail and wheels wear." Procedia Manufacturing 32 (2019), pp. 895-900.
-­G. Donzella, M. Faccoli, A. Ghidini, A., Mazzu, R. Roberti, (2005), “The competitive role of wear and RC Finarail steel”, Eng.Fract.Mech.72, pp.287–308.
- Kukulski, Jacek, Marianna Jacyna, and Piotr Gołębiowski., (2019), "Finite element method in assessing strength properties of a railway surface and its elements." Symmetry 11,
No. 8 1014.
- Lian, Qinglin, Guanyu Deng, A. Kiet Tieu, Huijun Li, Zhiming Liu, Xi Wang, and Hongtao Zhu., (2020), "Thermo-mechanical coupled finite element analysis of rolling contact fatigue and wear properties of a rail steel under different slip ratios." Tribology International 141,105943.
- Nejad, Reza Masoudi, (2020), "Numerical study on rolling contact fatigue in rail steel under the influence of periodic overload." Engineering Failure Analysis 115, 104624.
-­Su, Xingya, Lun Zhou, Lin Jing, and Huanran Wang., (2020), "Experimental investigation and constitutive description of railway wheel/rail steels under medium-strain-rate tensile loading", Journal of Materials Engineering and Performance, pp.1-11.
 -­UIC 505-2 Leaflet, (2007), “International Union of Railways”, 2nd ed.
-­UIC 515-1 Leaflet, (2003), “International Union of Railways”, 2nd ed.
-­V.A. Profillidis, (2000), “Rail way Engineering”, Ashgate Publishing , pp.68–74.
-Wang, Keyan, (2016), "Calibration of the Johnson-Cook failure parameters as the chip separation criterion in the modeling of the orthogonal metal cutting process".
-Han, Liangliang, Lin Jing, and Kai Liu., (2017), "A dynamic simulation of the wheel–rail impact caused by a wheel flat using a 3-D rolling contact model", Journal of Modern Transportation 25, No. 2, pp.124-131.
-Naeimi, Meysam, Shaoguang Li, Zili Li, Jun Wu., Roumen H. Petrov, Jilt Sietsma, and Rolf Dollevoet, (2018), "Thermomechanical analysis of the wheel-rail contact using a coupled modelling procedure", Tribology International 117,
pp. 250-260.
-UIC 510-2 Leaflet, "International Union of Railways", 4th ed., 2004.
-Wiedorn, Julian, Werner Daves, Uwe Ossberger, Heinz Ossberger, and Martin Pletz., (2017), "Simplified explicit finite element model for the impact of a wheel on a crossing–validation and parameter study." Tribology International 111,
pp.254-264.