تحلیل پدیده سایش در طول سوزن‌های ریلی با استفاده از تکنیک ترکیب نرم‌افزاری و بررسی پارامترهای موثر

امروزه بالا رفتن بار محوری و سرعت در سیستم‌های حمل ونقل ریلی بسیار مورد توجه است که منجر به افزایش مقدار فشار وارد به مسیر، انرژی تلف شده و سایش شدید می‌گردد. سوزن‌ها در حمل و نقل ریلی از مهمترین عناصر در تسهیل رفت و آمد و افزایش ظرفیت مسیر تلقی می‌شوند. در کنار این، یکی از سوانحی که بیشترین آسیب‌های مالی و جانی برای راه‌آهن کشورها به همراه دارد؛ خروج از خط ناوگان در محل تقاطع سوزن‌ها، به علت خرابی سوزن و تغییر شکل پروفیل آن است. با توجه به اهمیت بالای سوزن، این پژوهش با در نظر گرفتن تئوری‌های حاکم، همچنین جمع‌آوری اطلاعات و استفاده از ترکیب دو نرم‌افزار برای بهبود و تسهیل مدل‌سازی، به بررسی سایش و تغییرشکل در کل مسیر سوزن و به طور خاص سوزن مورد استفاده در سیستم حمل و نقل ریلی ایران می‌پردازد. در این مقاله با بررسی پیشینه پژوهش‌های انجام شده، تکنیکی جدید، مبتنی بر مکان بیشترین نیرو و مقدار آن مورد استفاده قرار گرفته است تا علاوه بر یافتن تغییرشکل ساختار و میزان انرژی سایش در کل حرکت مسیر، با درنظر گرفتن اثرات سرعت، بارمحوری و پروفیل سوزن در کنار سخت شوندگی ایزوتزوپیک و جنبشی، نقاط بحرانی را شناسایی کرده و حجم محاسبات را کاهش دهد.

Analysis of the Wear of Railway Turnouts in a Combined Method and Hardening Model

Nowadays, the increase in axial load and speed in railway transportation systems has increased the amount of pressure applied to the surface and energy loss and has caused severe wear of turnout profiles, especially in turnout intersections. One of the major financial and physical losses to the country’s railway is the train derailment in the turnout intersections. Due to the importance of turnout, it has been tried to study the role of damages caused by turnout wear of railway system and explain the necessity for such research, particularly in Iran, by studying this phenomenon and examining the ruling theories as well as collecting information. In fact, these studies are the starting point for a more precise investigation into this phenomenon. In the following, the movement of the train on a turnout is simulated in the universal mechanism software and the amount of force applied to the turnout and the wear energy is extracted. Furthermore, the effect of different parameters such as speed, axial load, friction coefficient, arc radius, and turnout profile on the rate of wear will be investigated. Then the turnouts are modeled on CATIA software and the forces extracted from the universal mechanism simulation are exerted to the turnout in the finite element method software, and the stress, strain, and deformation of the turnouts are investigated