در دنیای مدرن سیستمهای ریلی شهری و بین شهری رُل مهمی در حمل و نقل افراد و بار دارند. مساﺋل مختلفی در طراحی و نگهداری این سیستم وجود دارد که از دیدگاه مهندسی سازه شامل مساﺋل استاتیکی و دینامیکی میشوند. موضوع این پایاننامه مربوط به مساﺋل استاتیکی خط آهن است که در تنش پایداری و نگهداری خط دخیل میباشند. درخطوط قدیمی راهآهن ریل از قطعات ۲۰ متری تشکیل شده بود و با اتصال بهم پیوسته میشد. اتصال قطعات ریل باعث افزایش هزینه نگهداری خط و صدمه به آلات نقاله میگردید. این سیستم نه تنها خط را به لحاظ سازهای تضعیف مینمود بلکه باعث ایجاد صدا میشد. برای رفع این مشکل خطوط جوش شده پیوسته بطور گستردهای مورد استفاده قرار گرفته است. سیستم جدید مشکلات قبلی را حل کرده ولی باعث ایجاد مساﺋل جدیدی نیز شده است. یکی از این مساﺋل ناپایداری خط است که ممکن است در اثر تغییر درجه حرارت, نیروهای محرک و ترمزگیری قطار و حتی زلزله باشد. زلزله, گرچه نیروی طولی زیادی در خط ایجاد نمیکند, بعلت کاهش قابل توجهی که در مقاومت جانبی خط بوجود میآورد میتواند مساله ساز باشد . علل دیگر ناپایداری صدمه دیدن قسمتهای مقاوم خط مثل اتصالات ریل به تراورس و ضعف در بالاست است. در این تحقیق برای بررسی نیرو و تغییرمکان خط و برآورد پایداری آن از مدل اجزاء محدود با یک المان ماکرو استفاده شده است. برای تحلیل خط با المانهای معمول تعداد بسیار زیادی المان ممکن است لازم شود. با توجه به سرعت و گنجایش رایانههای معمول ممکن است این کار امکانپذیر نباشد. بدین جهت یک المان ماکرو ریل توسعه داده شده که در عین اینکه رفتار خط را دقیقاً مدل میکند جایگزین چندین المان نیز میشود. صحتسنجی المان ماکرو با یک مدل سه بعدی انجام شده است. ماتریسهای سختی ارتجاعی و هندسی المان ماکرو با استفاده از روابط انرژی بدست آمده و معادلات تعادل سیستم با کمینه کردن انرژی کل سیستم حاصل شده است. با استفاده از المان ماکرو یک برنامه رایانهای نوشته شده که با آن تنش, تغییرشکل و کمانش خط را میتوان بررسی کرد. در این برنامه میتوان بآسانی از المانهای دیگری نیز استفاده کرد. با استفاده از برنامه مذکور میتوان شرایط خط را بصورت پارامتری بررسی کرد. پارامترهای مختلفی در خط تاثیر گذارند از جمله اندازه و مشخصات ریل, اندازه و نوع تراورس و سختی پابندهای اتصال ریل به تراورس. اینها و برخی پارامترهای دیگر از جمله مقاومت بالاست و تغییرات آن در این تحقیق بررسی شدهاند. بعلت اهمیت مساله پایداری خط و رویداد مکرر آن در خطوط مختلف به این مساله در بررسی حاضر توجه مخصوص شده است. کمانش ممکن است طولی و یا جانبی باشد. پارامترهای موثر در کمانش علاوه بر مشخصات خط نیروهای ناشی از تغییر حرارت, نیروی محرک لوکوموتیو در شروع حرکت و نیروی ترمز قطار است. پس از بررسی اثر این پارامترها توصیههایی برای نگهداری خط و جلوگیری از ضایعات آن شده است. در برخی موارد, بعلت تقارن, میتوان نصف خط (یک ریل) را مدل کرد. در حالاتی که نیرو بصورت نامتقارن بر خط وارد میشود از مدل سه بعدی متشکل از المانهای ماکرو و المان تراورس پابند میتوان استفاده کرد. در برخی موارد فرم کمانش خط مشاهده شده با نتایج تحلیلهای معمول بر مبنای خط همگن انطباق ندارد. نشان داده شده است که فرم مشاهده شده بعلت ناهمگنی خط است. در اثر ناهمگنی کمانش در اثر نیروی کمتری از بار بحرانی خط همگن اتفاق میافتد. در دنیای مدرن سیستمهای ریلی شهری و بین شهری رل مهمی در حمل و نقل افراد و بار دارند. مساﺋل مختلفی در طراحی و نگهداری این سیستم وجود دارد که از دیدگاه مهندسی سازه شامل مساﺋل استاتیکی و دینامیکی میشوند. موضوع این پایاننامه مربوط به مساﺋل استاتیکی خط آهن است که در تنش پایداری و نگهداری خط دخیل میباشند. درخطوط قدیمی راهآهن ریل از قطعات ۲۰ متری تشکیل شده بود و با اتصال بهم پیوسته میشد. اتصال قطعات ریل باعث افزایش هزینه نگهداری خط و صدمه به آلات نقاله میگردید. این سیستم نه تنها خط را به لحاظ سازهای تضعیف مینمود بلکه باعث ایجاد صدا میشد. برای رفع این مشکل خطوط جوش شده پیوسته بطور گستردهای مورد استفاده قرار گرفته است. سیستم جدید مشکلات قبلی را حل کرده ولی باعث ایجاد مساﺋل جدیدی نیز شده است. یکی از این مساﺋل ناپایداری خط است که ممکن است در اثر تغییر درجه حرارت, نیروهای محرک و ترمزگیری قطار و حتی زلزله باشد. زلزله, گرچه نیروی طولی زیادی در خط ایجاد نمیکند, بعلت کاهش قابل توجهی که در مقاومت جانبی خط بوجود میآورد میتواند مساله ساز باشد . علل دیگر ناپایداری صدمه دیدن قسمتهای مقاوم خط مثل اتصالات ریل به تراورس و ضعف در بالاست است. در این تحقیق برای بررسی نیرو و تغییرمکان خط و برآورد پایداری آن از مدل اجزاء محدود با یک المان ماکرو استفاده شده است. برای تحلیل خط با المانهای معمول تعداد بسیار زیادی المان ممکن است لازم شود. با توجه به سرعت و گنجایش رایانههای معمول ممکن است این کار امکانپذیر نباشد. بدین جهت یک المان ماکرو ریل توسعه داده شده که در عین اینکه رفتار خط را دقیقاً مدل میکند جایگزین چندین المان نیز میشود. صحتسنجی المان ماکرو با یک مدل سه بعدی انجام شده است. ماتریسهای سختی ارتجاعی و هندسی المان ماکرو با استفاده از روابط انرژی بدست آمده و معادلات تعادل سیستم با کمینه کردن انرژی کل سیستم حاصل شده است. با استفاده از المان ماکرو یک برنامه رایانهای نوشته شده که با آن تنش, تغییرشکل و کمانش خط را میتوان بررسی کرد. در این برنامه میتوان بآسانی از المانهای دیگری نیز استفاده کرد. با استفاده از برنامه مذکور میتوان شرایط خط را بصورت پارامتری بررسی کرد. پارامترهای مختلفی در خط تاثیر گذارند از جمله اندازه و مشخصات ریل, اندازه و نوع تراورس و سختی پابندهای اتصال ریل به تراورس. اینها و برخی پارامترهای دیگر از جمله مقاومت بالاست و تغییرات آن در این تحقیق بررسی شدهاند. بعلت اهمیت مساله پایداری خط و رویداد مکرر آن در خطوط مختلف به این مساله در بررسی حاضر توجه مخصوص شده است. کمانش ممکن است طولی و یا جانبی باشد. پارامترهای موثر در کمانش علاوه بر مشخصات خط نیروهای ناشی از تغییر حرارت, نیروی محرک لوکوموتیو در شروع حرکت و نیروی ترمز قطار است. پس از بررسی اثر این پارامترها توصیههایی برای نگهداری خط و جلوگیری از ضایعات آن شده است. در برخی موارد, بعلت تقارن, میتوان نصف خط (یک ریل) را مدل کرد. در حالاتی که نیرو بصورت نامتقارن بر خط وارد میشود از مدل سه بعدی متشکل از المانهای ماکرو و المان تراورس پابند میتوان استفاده کرد. در برخی موارد فرم کمانش خط مشاهده شده با نتایج تحلیلهای معمول بر مبنای خط همگن انطباق ندارد. نشان داده شده است که فرم مشاهده شده بعلت ناهمگنی خط است. در اثر ناهمگنی کمانش در اثر نیروی کمتری از بار بحرانی خط همگن اتفاق میافتد.
بررسی مدلسازی کمانش خطوط آهن تحت بارهای موثر/خلیقی مسعود
/توسط Arash Eslamiدر دنیای مدرن سیستمهای ریلی شهری و بین شهری رُل مهمی در حمل و نقل افراد و بار دارند. مساﺋل مختلفی در طراحی و نگهداری این سیستم وجود دارد که از دیدگاه مهندسی سازه شامل مساﺋل استاتیکی و دینامیکی میشوند. موضوع این پایاننامه مربوط به مساﺋل استاتیکی خط آهن است که در تنش پایداری و نگهداری خط دخیل میباشند. درخطوط قدیمی راهآهن ریل از قطعات ۲۰ متری تشکیل شده بود و با اتصال بهم پیوسته میشد. اتصال قطعات ریل باعث افزایش هزینه نگهداری خط و صدمه به آلات نقاله میگردید. این سیستم نه تنها خط را به لحاظ سازهای تضعیف مینمود بلکه باعث ایجاد صدا میشد. برای رفع این مشکل خطوط جوش شده پیوسته بطور گستردهای مورد استفاده قرار گرفته است. سیستم جدید مشکلات قبلی را حل کرده ولی باعث ایجاد مساﺋل جدیدی نیز شده است. یکی از این مساﺋل ناپایداری خط است که ممکن است در اثر تغییر درجه حرارت, نیروهای محرک و ترمزگیری قطار و حتی زلزله باشد. زلزله, گرچه نیروی طولی زیادی در خط ایجاد نمیکند, بعلت کاهش قابل توجهی که در مقاومت جانبی خط بوجود میآورد میتواند مساله ساز باشد . علل دیگر ناپایداری صدمه دیدن قسمتهای مقاوم خط مثل اتصالات ریل به تراورس و ضعف در بالاست است. در این تحقیق برای بررسی نیرو و تغییرمکان خط و برآورد پایداری آن از مدل اجزاء محدود با یک المان ماکرو استفاده شده است. برای تحلیل خط با المانهای معمول تعداد بسیار زیادی المان ممکن است لازم شود. با توجه به سرعت و گنجایش رایانههای معمول ممکن است این کار امکانپذیر نباشد. بدین جهت یک المان ماکرو ریل توسعه داده شده که در عین اینکه رفتار خط را دقیقاً مدل میکند جایگزین چندین المان نیز میشود. صحتسنجی المان ماکرو با یک مدل سه بعدی انجام شده است. ماتریسهای سختی ارتجاعی و هندسی المان ماکرو با استفاده از روابط انرژی بدست آمده و معادلات تعادل سیستم با کمینه کردن انرژی کل سیستم حاصل شده است. با استفاده از المان ماکرو یک برنامه رایانهای نوشته شده که با آن تنش, تغییرشکل و کمانش خط را میتوان بررسی کرد. در این برنامه میتوان بآسانی از المانهای دیگری نیز استفاده کرد. با استفاده از برنامه مذکور میتوان شرایط خط را بصورت پارامتری بررسی کرد. پارامترهای مختلفی در خط تاثیر گذارند از جمله اندازه و مشخصات ریل, اندازه و نوع تراورس و سختی پابندهای اتصال ریل به تراورس. اینها و برخی پارامترهای دیگر از جمله مقاومت بالاست و تغییرات آن در این تحقیق بررسی شدهاند. بعلت اهمیت مساله پایداری خط و رویداد مکرر آن در خطوط مختلف به این مساله در بررسی حاضر توجه مخصوص شده است. کمانش ممکن است طولی و یا جانبی باشد. پارامترهای موثر در کمانش علاوه بر مشخصات خط نیروهای ناشی از تغییر حرارت, نیروی محرک لوکوموتیو در شروع حرکت و نیروی ترمز قطار است. پس از بررسی اثر این پارامترها توصیههایی برای نگهداری خط و جلوگیری از ضایعات آن شده است. در برخی موارد, بعلت تقارن, میتوان نصف خط (یک ریل) را مدل کرد. در حالاتی که نیرو بصورت نامتقارن بر خط وارد میشود از مدل سه بعدی متشکل از المانهای ماکرو و المان تراورس پابند میتوان استفاده کرد. در برخی موارد فرم کمانش خط مشاهده شده با نتایج تحلیلهای معمول بر مبنای خط همگن انطباق ندارد. نشان داده شده است که فرم مشاهده شده بعلت ناهمگنی خط است. در اثر ناهمگنی کمانش در اثر نیروی کمتری از بار بحرانی خط همگن اتفاق میافتد. در دنیای مدرن سیستمهای ریلی شهری و بین شهری رل مهمی در حمل و نقل افراد و بار دارند. مساﺋل مختلفی در طراحی و نگهداری این سیستم وجود دارد که از دیدگاه مهندسی سازه شامل مساﺋل استاتیکی و دینامیکی میشوند. موضوع این پایاننامه مربوط به مساﺋل استاتیکی خط آهن است که در تنش پایداری و نگهداری خط دخیل میباشند. درخطوط قدیمی راهآهن ریل از قطعات ۲۰ متری تشکیل شده بود و با اتصال بهم پیوسته میشد. اتصال قطعات ریل باعث افزایش هزینه نگهداری خط و صدمه به آلات نقاله میگردید. این سیستم نه تنها خط را به لحاظ سازهای تضعیف مینمود بلکه باعث ایجاد صدا میشد. برای رفع این مشکل خطوط جوش شده پیوسته بطور گستردهای مورد استفاده قرار گرفته است. سیستم جدید مشکلات قبلی را حل کرده ولی باعث ایجاد مساﺋل جدیدی نیز شده است. یکی از این مساﺋل ناپایداری خط است که ممکن است در اثر تغییر درجه حرارت, نیروهای محرک و ترمزگیری قطار و حتی زلزله باشد. زلزله, گرچه نیروی طولی زیادی در خط ایجاد نمیکند, بعلت کاهش قابل توجهی که در مقاومت جانبی خط بوجود میآورد میتواند مساله ساز باشد . علل دیگر ناپایداری صدمه دیدن قسمتهای مقاوم خط مثل اتصالات ریل به تراورس و ضعف در بالاست است. در این تحقیق برای بررسی نیرو و تغییرمکان خط و برآورد پایداری آن از مدل اجزاء محدود با یک المان ماکرو استفاده شده است. برای تحلیل خط با المانهای معمول تعداد بسیار زیادی المان ممکن است لازم شود. با توجه به سرعت و گنجایش رایانههای معمول ممکن است این کار امکانپذیر نباشد. بدین جهت یک المان ماکرو ریل توسعه داده شده که در عین اینکه رفتار خط را دقیقاً مدل میکند جایگزین چندین المان نیز میشود. صحتسنجی المان ماکرو با یک مدل سه بعدی انجام شده است. ماتریسهای سختی ارتجاعی و هندسی المان ماکرو با استفاده از روابط انرژی بدست آمده و معادلات تعادل سیستم با کمینه کردن انرژی کل سیستم حاصل شده است. با استفاده از المان ماکرو یک برنامه رایانهای نوشته شده که با آن تنش, تغییرشکل و کمانش خط را میتوان بررسی کرد. در این برنامه میتوان بآسانی از المانهای دیگری نیز استفاده کرد. با استفاده از برنامه مذکور میتوان شرایط خط را بصورت پارامتری بررسی کرد. پارامترهای مختلفی در خط تاثیر گذارند از جمله اندازه و مشخصات ریل, اندازه و نوع تراورس و سختی پابندهای اتصال ریل به تراورس. اینها و برخی پارامترهای دیگر از جمله مقاومت بالاست و تغییرات آن در این تحقیق بررسی شدهاند. بعلت اهمیت مساله پایداری خط و رویداد مکرر آن در خطوط مختلف به این مساله در بررسی حاضر توجه مخصوص شده است. کمانش ممکن است طولی و یا جانبی باشد. پارامترهای موثر در کمانش علاوه بر مشخصات خط نیروهای ناشی از تغییر حرارت, نیروی محرک لوکوموتیو در شروع حرکت و نیروی ترمز قطار است. پس از بررسی اثر این پارامترها توصیههایی برای نگهداری خط و جلوگیری از ضایعات آن شده است. در برخی موارد, بعلت تقارن, میتوان نصف خط (یک ریل) را مدل کرد. در حالاتی که نیرو بصورت نامتقارن بر خط وارد میشود از مدل سه بعدی متشکل از المانهای ماکرو و المان تراورس پابند میتوان استفاده کرد. در برخی موارد فرم کمانش خط مشاهده شده با نتایج تحلیلهای معمول بر مبنای خط همگن انطباق ندارد. نشان داده شده است که فرم مشاهده شده بعلت ناهمگنی خط است. در اثر ناهمگنی کمانش در اثر نیروی کمتری از بار بحرانی خط همگن اتفاق میافتد.