• شماره ركورد
    24893
  • شماره راهنما
    TRA2 107
  • عنوان

    بررسي اثر مشخصات ناحيه انتقال براندركنش ديناميكي خط و قطار با فرمول‌بندي المان متحرك

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي خطوط راه آهن
  • دانشكده
    مهندسي عمران و حمل و نقل
  • تاريخ دفاع
    1404.05.05
  • صفحه شمار
    114 ص.
  • استاد راهنما
    ميثم جهانگيري علي كمر
  • كليدواژه فارسي
    اندركنش ديناميكي خط و قطار , ناحيه انتقال , روش المان متحرك , MATLAB، Abaqus، , تحليل عددي , روش المان محدود , خط آهن
  • چكيده فارسي
    شبكه راه‌آهن به‌عنوان يكي از اركان اصلي زيرساخت حمل‌ونقل درون‌سرزميني، نقشي كليدي در پايداري، ايمني، صرفه‌جويي انرژي و توسعه پايدار ايفا مي‌نمايد. بهره‌برداري كارآمد از اين شبكه مستلزم شناخت دقيق رفتار ديناميكي اجزاي آن به‌ويژه در قسمت‌هاي بحراني نظير نواحي انتقال است، جايي كه خط آهن از بستر سخت (مانند پل يا تونل) به بستر نرم خاكي گذر مي‌كند. اين ناپيوستگي هندسي و مكانيكي، اغلب منشأ ايجاد ناپايداري‌هاي ديناميكي، افزايش تنش‌هاي موضعي و كاهش عمر مفيد اجزاي خط مي‌گردد. در اين تحقيق، با هدف مدل‌سازي دقيق اندركنش ديناميكي خط و قطار در ناحيه انتقال، از روش عددي المان متحرك استفاده شده است. اين روش، با حركت دستگاه مختصات همراه با بار عبوري، از محدوديت‌هاي روش المان محدود در مدل‌سازي جابجايي ديناميكي عبور مي‌كند و دقت بالاتري در تحليل رفتار ديناميكي ارائه مي‌دهد. سيستم ديناميكي شامل ريل، تراورس، بالاست، بستر و نيز وسيله نقليه چندجرمي، در محيط نرم افزار MATLAB مدل‌سازي و معادلات آن با استفاده از روش نيومارك حل شده‌اند. جهت اعتبارسنجي مدل توسعه‌يافته، نتايج حاصل با خروجي‌هاي نرم‌افزار ABAQUS و مقاله معتبر كه در آن از آزمايش ميداني بهره گرفته شده بود، مقايسه گرديد كه تطابق قابل قبولي را نشان داد. همچنين، با انجام تحليل پارامتريك، تأثير عواملي چون سختي و ميرايي بستر، هندسه گذار، نوع بالاست و فاصله تراورس‌ها بر پاسخ‌هاي ديناميكي سيستم بررسي شد. بررسي‌ها حاكي از آن است كه طراحي مناسب و مهندسي‌شده ناحيه انتقال نقش مهمي در كاهش ارتعاشات ديناميكي و ارتقاي عملكرد كلي مسير ريلي ايفا مي‌كند؛ به‌ويژه در خطوطي با سرعت بالا كه سيستم نسبت به تحريكات ديناميكي واكنش‌پذيرتر است، اين موضوع اهميت بيشتري مي‌يابد.
  • كليدواژه لاتين
    train–track dynamic interaction, transition zone, moving element method, Abaqus, numerical analysis, finite element method, railway track
  • عنوان لاتين
    Assessment of Transition Zone Characteristics Parameters on Train-Track Dynamic Interaction by Moving Element Method
  • گروه آموزشي
    مهندسي راه آهن و برنامه ريزي حمل و نقل
  • چكيده لاتين
    The railway netwo‎rk, as one of the fundamental pillars of inlan‎d transpo‎rtation infrastructure, plays a key role in sustainability, safety, energy efficiency, an‎d sustainable development. Efficient operation of this netwo‎rk requires a detailed understan‎ding of the dynamic behavio‎r of its components, particularly in critical areas such as transition zones—where the railway track shifts from a rigid foundation (such as a bridge o‎r tunnel) to a soft soil bed. This geometric an‎d mechanical discontinuity often gives rise to dynamic instabilities, increased localized stresses, an‎d reduced service life of track components. In this study, to accurately model the dynamic interaction between the track an‎d the train in the transition zone, the moving element method has been employed. By allowing the coo‎rdinate system to move along with the passing load, this numerical approach overcomes the limitations of the conventional finite element method in capturing dynamic displacement an‎d provides greater accuracy in analyzing dynamic behavio‎r. The dynamic system—comprising the rail, sleepers, ballast, subgrade, an‎d a multi-mass vehicle—was modeled in MATLAB, an‎d the governing equations were solved using the Newmark method. To validate the developed model, the results were compared with outputs from ABAQUS software an‎d a reputable study that utilized field testing. The comparisons showed a satisfacto‎ry level of agreement. Additionally, a parametric analysis was conducted to eva‎luate the effects of various facto‎rs—such as subgrade stiffness an‎d damping, transition geometry, ballast type, an‎d sleeper spacing on the dynamic responses of the system. The results indicate that proper design of the transition zone can significantly reduce dynamic fluctuations an‎d enhance the overall perfo‎rmance of the track, particularly on high-speed lines where the system response is considerably mo‎re sensitive.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    140985
  • نويسنده

    خاكشور، اميد