تحليل المان محدود خستگي تماس غلتشي در سوزن‌هاي متداول در خطوط ريلي ايران

بالاترين توزيع خراب يهاي گزارش شده در خطوط راه آهن وابسته به سوزن‌ها است. علل اصلي اين خرابي‌ها را مي‌توان در: نيروهاي تماس چرخريل بالا، خزش در تيغه سوزن به علت تغييرات در پروفيل ريل و عدم پيوستگي در پروفيل ريل درگذر از ريل بال و نيشدلي كه سبب نيروي‌هاي برخورد شديد مي‌شود، جستجو كرد. در اين مقاله روشي براي محاسبه عمر خستگي در نيشدلي سوزن ارائه شده است. ابتدا مدلي ديناميك در مسير كامل سوزن شامل پانل سوئيچ و تقاطع شبيه‌سازي شده است. به‌منظور بررسي دقيق‌تر نيشدلي سوزن به دليل بحراني بودن اين نقطه از خط، نتايج نيروهاي حاصل از مدل ديناميك به مدلي استاتيك با جزئيات بيشتر انتقال داده شده است. سپس نتايج تنش و كرنش استخراج شده تا يك تحليل خستگي براي يافتن عمر و صفحه جوانه زني ترك خستگي تماس غلتشي، روي نيشدلي سوزن ارائه شود. با توجه به اهميت مقوله خستگي و لزوم بررسي تأثير متغيرهاي مختلف بر ميزان عمر خستگي، مطالعه پارامتريك با در نظرگيري متغيرهايي نظير سرعت سير، وزن واگن، ضريب اصطكاك و نوع سوزن انجام شده است. نتايج بيانگر عمرهاي جوانه‌زني ترك كمتر در سوزن‌هاي UIC 60 و قوس‌ها با شعاع بيشتر است. نيروهاي تماس كمتري در سوزن‌هاي UIC 60 نسبت به U 33 مشاهد هشده است، همچنين با بالا رفتن ضريب اصطكاك عمر خستگي به‌طور محسوسي كاهش يافته است.