بررسی نقش انحنای دیسک چرخ واگن بر روی رفتار فیزیکی آن به روش المان محدود

در این مقاله اثر انحنای دیسک چرخ بر روی رفتار فیزیکی یک چرخ استاندارد اروپایی که تحت تاثیر نیروهای تماسی عمودی و جانبی است مورد بررسی قرار می گیرد . ایجاد انحنا بر روی دیسک چرخ، فرایند ساخت را پیچیده تر می کند اما سختی چرخ را برای مصارف حمل و نقل سنگین مناسب می سازد. در این تحقیق سعی شده است که اثر تغییرات انحنای دیسک چرخ بر روی سختی شعاعی، سختی محوری، انتقال حرارت از طوقه به مرکز در حین ترمزگیری و نیز تنش های ایجاد شده در چرخ در هنگام بارگذاری مکانیکی مورد ارزیابی قرار گیرد. برای این کار یک مدل المان محدود سه بعدی با استفاده از نرم افزار ANSYS از چرخ تهیه شده که بر مبنای استاندارد اتحادیه بین المللی راه اهن تحت بارگذاری قرار داده شده است. در این پژوهش سعی گردیده است تا تمامی مراحل منطبق بر شرایط پیشنهادی آن اتحادیه انجام پذیرد. در بررسی های بعمل آمده مشخص شد که تغییر شعاع انحنای دیسک چرخ تاثیر چندانی بر روی انتقال حرارت و تنش معادل ایجاد نمی کند ولی سختی شعاعی و محوری را تغییر میدهد. افزایش شعاع انحنای دیسک باعث کاهش سختی محوری و افزایش سختی شعاعی می شود اما مقدار این تغییر برای شعاع های مختلف یکسان نیست.