فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در سیستم ریلی قطعه تکه‌مرکزی به عنوان یکی از اجزای مهم سوزن به دلیل تماس‌های شدید خود با چرخ قطار مستعد رشد ترک‌های خستگی و شکست می‌باشد. این تماس‌های شدید که در حین گذر چرخ از روی سوزن سبب ایجاد تنش‌های قابل ملاحظه‌ای در سطح ریل می‌شود، به دلیل ماهیت تکرار شونده و مقادیر قابل ملاحظه خود در نهایت سبب ایجاد تخریب خستگی در سطح ریل می‌گردد. هدف از این پژوهش، انجام مطالعه عددی به روش المان محدود بر روی تکه مرکزی منوبلوک آر300 (UIC60 R300)، تراورس‌ها و چرخ منوبلوک آرهفت‌تی (R7T) با پروفیل استاندارد 920 میلی‌متر اس1002 (ORE S1002)، به منظور ارزیابی تنش‌ها، کرنش‌ها و نیروهای تماسی می‌باشد. در این پژوهش از مدل چرخ و ریل به همراه المان‌های فنر به منظور شبیه‌سازی مجموعه ریل، تراورس‌ها و چرخ قطار استفاده شده است. به منظور به‌دست آوردن منطقه بحرانی در مسیر تکه‌مرکزی، تحلیل دینامیکی سیر چرخ روی ریل شبیه‌سازی شده است. سپس در مدلی اصلاح شده که فقط شامل منطقه بحرانی از تکه‌مرکزی بوده از روش زیر-مدلسازی جهت تحلیل تنش دقیق استفاده شده است. جهت به دست آوردن خواص مکانیکی و خستگی تکه‌مرکزی نمونه‌های استاندارد تهیه شده از جنس ریل و تراورس‌ها تحت آزمون‌های کششی، فشاری و خستگی قرارگرفته‌اند. در نهایت از سه مدل پیش‌بینی عمر بر پایه تئوری صفحه بحرانی جهت تخمین عمر استفاده شده است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد، قطعه تکه مرکزی در جهت عمق ریل و در صفحاتی که تنش‌های برشی ماکزیمم است مستعد به رشد ترک خستگی می‌باشد.