محاسبه سرعت بحراني قطارهاي پر سرعت از ديدگاه زيرسازي خط، به روش مدل‌سازي رياضي و المان محدود

كارشناسي ارشد

چكيده در اين تحقيق براي محاسبه محدوده‌ي سرعت بحراني قطارهاي پر سرعت يك مدل رياضي ارائه شده است. اين مدل شامل ديناميك عمودي قطار، خط و زيرسازياست.مدل قطار در نظرگرفته‌شده داراي 10 درجه آزادي بوده و براي مدل‌سازي خط از روش المان محدود بر پايه تئوري تير اويلر-برنولي استفاده شده است. مدل در نظرگرفته‌شدهبه‌گونه‌اياست كه تعداد تراورس‌ها به عنوان مبنايي براي محاسبه طول خط و تعداد كل درجات آزادي سيستم استفاده شده است. سپس معادلات حاكم بر كليه اجزاي مدل بر اساس اصول اوليه ديناميك-ارتعاشات و به روش نيوتني نوشته‌شده‌اند و اين معادلات به صورت ماتريسي با يكديگر تركيب شده است. براي حل معادلات ديفرانسيل حاكم بر مدل از روش انتگرال‌گيري مستقيم و كد نويسي در نرم‌افزار متلب استفاده‌شده، براي اعتبارسنجيمدل‌سازي و الگوريتم‌ها، نتايج آن با مقالات مشابه مقايسه شدهكه نشان‌دهنده صحت عملكرد مدل و الگوريتم‌ها است.در ادامه براي حصول اطمينان بيشتر به بررسي منطقي بودن نتايج مدل‌سازي پرداخته شده است. براي محاسبه محدوده سرعت بحراني، قطار با سرعت‌هاي مختلف از روي خط حركت داده‌شده و در هر سرعت، بيشينه جابه‌جايي عمودي تراورس مياني و ضريب تشديد ديناميكي محاسبه‌شده و بر اساس تغييرات اين پارامترها نسبت به سرعت، محدوده سرعت بحراني تخمين زده شده است. در پايان نيز حساسيت سنجي سرعت بحراني و ارتباط آن با فركانس‌هاي غالب سيستم بررسي شده است. واژه‌هاي كليدي:سرعت بحراني، قطارهاي پر سرعت، ديناميك عمودي قطار، ديناميك خط و زيرسازي، بيشينه جابه‌جايي عمودي تراورس، ضريب تشديد ديناميكي.

186835

دانشگاه علم و صنعت ايران

ماشين‌هاي ريلي

دكتر حبيب اله ملاطفي