تحليل استحكام شاسي واگن باري لبه بلند با استفاده از روش اجزا محدود

نوسازي ناوگان حمل بار در راستاي سياست‌هاي سند چشم انداز بيست ساله توسعه ايران (افق 1404)، با هدف رساندن سهم راه‌آهن در حمل كالا به ميزان 30 درصد، مي‌باشد. طراحي واگن‌هاي باري با بار محوري بيشتر، امكان افزايش ظرفيت باربري آن‌ها را فراهم مي‌آورد، در راستاي دستيابي به اهداف زيست محيطي از طريق انتشار كمتر گاز دي‌اكسيد كربن مي‌باشد و سبب كاهش قابل توجه هزينه حمل كالاها مي‌شود، كه اين امر خود منجر به سرمايه‌گذاري بيشتر بخش خصوصي در حوزه ناوگان ريلي ايران مي‌گردد. اين مقاله به توسعه روش ارزيابي استحكام شاسي يك واگن‌باري لبه بلند با بار محوري 25 تن مطابق نيازمندي‌هاي استاندارد EN12663-2 و با استفاده از روش اجزا محدود مي‌پردازد. نيازمندي‌هاي طراحي به تفصيل تشريح و مدل عددي مناسب براي هر نيازمندي توسعه داده شده است. نتايج شبيه‌سازي‌هاي انجام شده براي تمامي شرايط بارگذاري با معيارهاي تعريف شده در استاندارد مقايسه و از صحت طراحي اطمينان حاصل شده است. نتايج شبيه‌سازي‌ها بيانگر آن است كه از ميان حالات مختلف بارگذاري، ليفت يك طرفه و دو ‌طرفه‌ي واگن (حالات بارگذاري شماره LC7 و LC6) و نيز تركيب بارگذاري فشاري و عمودي (حالت بارگذاري شماره LC8) سخت‌ترين شرايط بوده و تنش‌هاي موضعي بالايي را در شاسي به وجود مي‌آورند كه كاهش اين تنش‌ها نيازمند تقويت كردن و يا ايجاد تغييرات هندسي در برخي اجزاي شاسي مي‌باشد. به طور كلي، نتايج اين تحقيق به مهندسين صنعت ريلي كمك خواهد كرد تا نقاط بحراني شاسي يك واگن باري را در شرايط بارگذاري مختلف شناسايي و اصلاح نمايند. چنين اصلاحاتي علاوه بر بهينه كردن وزن و افزايش استحكام و ازدياد ظرفيت باربري واگن، موجب افزايش طول عمر و قابليت اطمينان عملكرد آن نيز مي‌شود.