بررسی المان محدود و تحلیلی تاثیر فرسایش چرخ بر تنش تماسی بین چرخ و ریل

در این مطالعه، تاثیر فرسایش چرخ قطار بر توزیع تنش تماسی بین چرخ و ریل با استفاده از روش اجزای محدود و تئوری تماس هرتز بررسی شده است. تغییرات ناشی از فرسایش در پارامترهای کلیدی چرخ شامل ضخامت، ارتفاع و شیب فلنچ مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر آن ها بر تنش تماسی تحلیل شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که با کاهش ضخامت چرخ و ارتفاع فلنچ و تغییر شیب فلنچ، تنش های تماسی تغییر می یابد. همچنین، نتایج حاکی از آن است که تنش تماسی در سطح تماس چرخ نو بیشتر از چرخ کارکرده است، زیرا با افزایش شعاع تماس در چرخ کارکرده، تنش کاهش می یابد. به طورکلی، تحلیل ها نشان می دهد که تنش در سطح تماس تقریبا برابر با تنش تسلیم مواد است که این امر منجر به جریان پلاستیک مواد و سایش چرخ می شود. مقایسه نتایج تحلیل اجزای محدود با تئوری هرتز، دقت مناسب روش اجزای محدود را با خطای کمتر از ۱۵ درصد تایید می کند. این مطالعه نشان می دهد که نگهداری منظم و تعویض چرخ ها برای جلوگیری از بروز مشکلات جدی تر ضروری است.

کلیدواژه ها:

فرسایش چرخ ، تنش تماسی ، بررسی المان محدود ، تئوری تماس هرتز