تاثير كاريوگيشن ريل بر تنش‌هاي بين تراورس و بالاست

Effect of Rail Corrugation on the Pressure between Sleeper and Ballast

بررسي تعامل وسيله نقليه و خط آهن به علت ماهيت پيچيده خط و ناوگان، همواره يكي از مسايل دشوار در مهندسي راه‌آهن بوده است . درك اين تعامل نه تنها در خطوط با خرابي‌هاي گوناگون بلكه در خطوط بدون خرابي نيز مسيله‌اي پيچيده است. زماني‌كه خرابي مانند كاريوگيشن ريل در اين تعامل وارد مي‌شود، تخمين نيروهاي وارد بر خط و ناوگان بسيار مشكل خواهد شد. هرچند تخمين دقيق اين نيروها تنها از طريق آزمايش‌هاي ميداني ممكن است، ولي اگر مدل‌سازي رايانه‌اي دقيقي در دسترس باشد مي‌توان پيش‌بيني مناسبي از اين نيروها داشت. در اين مقاله سعي شده است تخمين مناسبي از نيروهاي حاصل از عبور ناوگان باري و مسافري بر خط داراي خرابي كاريوگيشن ارايه شود. با داشتن اين نيروها، تنش‌هاي وارد بر بالاست قابل محاسبه خواهند بود. در ادامه براي ناوگان باري و مسافري، نمودارهاي تنش (در سطح بالاست) نسبت به طول موج كاريوگيشن رسم شده است. با استفاده از اين نمودارها براي بار محوري و سرعت معين، طول موج‌هايي ازكاريوگيشن كه در آن تنش در سطح بالاست از مقادير مجاز آيين‌نامه AREMA فراتر رفته معرفي شده است. براي تخمين نيروهاي وارد بر خط بالاستي مورد مطالعه، مدلي از ناوگان‌هاي باري و مسافري در نرم‌افزار Adams/Rail ايجاد شده و با سرعت‌هاي مختلف روي خط عبور داده شده‌اند.

Because of the complicated nature of track and train, investigation of interactions between them has been always an complex problem in railway engineering. Perceiving of this interaction is an complex problem only in track with various defects but also in the track without defects. Estimating of the forces exerted on track and train will be much difficult when a defect such as rail corrugation is added to this interaction. If an accurate computer model is available, we can have a good forecast of these forces. However, precise estimating of them is only reached field measurement. In this study, we tried to present a good estimation of passenger and freight wagon forces on track with rail corrugation defect. The pressure between sleeper and ballast was calculated by these forces. Afterwards pressure (on ballast surface)-rail corrugation wavelength diagrams was determined. By using these diagrams, the rail corrugation wavelength where ballast stresses were beyond the permissible limit for each type of operation, was determined (it was named critical corrugation wavelength). A computer model was developed in ADAMS/Rail software for passenger and freight wagons with various speeds to estimate the forces exerted on the ballasted track with corrugation defect