تحلیل استحکام شاسی واگن باری لبه بلند با استفاده از روش اجزا محدود
نویسندگان
1 مهندس ارشد طراحی، شرکت صنایع فولاد درخشان اراک، اراک، ایران
2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران
doi
10.22034/ijme.2023.419496.1850چکیده
نوسازی ناوگان حمل بار در راستای سیاستهای سند چشم انداز بیست ساله توسعه ایران (افق 1404)، با هدف رساندن سهم راهآهن در حمل کالا به میزان 30 درصد، میباشد. طراحی واگنهای باری با بار محوری بیشتر، امکان افزایش ظرفیت باربری آنها را فراهم میآورد، در راستای دستیابی به اهداف زیست محیطی از طریق انتشار کمتر گاز دیاکسید کربن میباشد و سبب کاهش قابل توجه هزینه حمل کالاها میشود، که این امر خود منجر به سرمایهگذاری بیشتر بخش خصوصی در حوزه ناوگان ریلی ایران میگردد. این مقاله به توسعه روش ارزیابی استحکام شاسی یک واگنباری لبه بلند با بار محوری 25 تن مطابق نیازمندیهای استاندارد EN12663-2 و با استفاده از روش اجزا محدود میپردازد. نیازمندیهای طراحی به تفصیل تشریح و مدل عددی مناسب برای هر نیازمندی توسعه داده شده است. نتایج شبیهسازیهای انجام شده برای تمامی شرایط بارگذاری با معیارهای تعریف شده در استاندارد مقایسه و از صحت طراحی اطمینان حاصل شده است. نتایج شبیهسازیها بیانگر آن است که از میان حالات مختلف بارگذاری، لیفت یک طرفه و دو طرفهی واگن (حالات بارگذاری شماره LC7 و LC6) و نیز ترکیب بارگذاری فشاری و عمودی (حالت بارگذاری شماره LC8) سختترین شرایط بوده و تنشهای موضعی بالایی را در شاسی به وجود میآورند که کاهش این تنشها نیازمند تقویت کردن و یا ایجاد تغییرات هندسی در برخی اجزای شاسی میباشد. به طور کلی، نتایج این تحقیق به مهندسین صنعت ریلی کمک خواهد کرد تا نقاط بحرانی شاسی یک واگن باری را در شرایط بارگذاری مختلف شناسایی و اصلاح نمایند. چنین اصلاحاتی علاوه بر بهینه کردن وزن و افزایش استحکام و ازدیاد ظرفیت باربری واگن، موجب افزایش طول عمر و قابلیت اطمینان عملکرد آن نیز میشود.