تحلیل استحکام شاسی واگن باری لبه بلند با استفاده از روش اجزا محدود

نوسازی ناوگان حمل بار در راستای سیاست های سند چشم انداز بیست ساله توسعه ایران (افق 1404)، با هدف رساندن سهم راه آهن در حمل کالا به میزان 30 درصد، می باشد. طراحی واگن های باری با بار محوری بیشتر، امکان افزایش ظرفیت باربری آن ها را فراهم می آورد، در راستای دستیابی به اهداف زیست محیطی از طریق انتشار کمتر گاز دی اکسید کربن می باشد و سبب کاهش قابل توجه هزینه حمل کالاها می شود، که این امر خود منجر به سرمایه گذاری بیشتر بخش خصوصی در حوزه ناوگان ریلی ایران می گردد. این مقاله به توسعه روش ارزیابی استحکام شاسی یک واگن باری لبه بلند با بار محوری 25 تن مطابق نیازمندی های استاندارد EN12663-2 و با استفاده از روش اجزا محدود می پردازد. نیازمندی های طراحی به تفصیل تشریح و مدل عددی مناسب برای هر نیازمندی توسعه داده شده است. نتایج شبیه سازی های انجام شده برای تمامی شرایط بارگذاری با معیارهای تعریف شده در استاندارد مقایسه و از صحت طراحی اطمینان حاصل شده است. نتایج شبیه سازی ها بیانگر آن است که از میان حالات مختلف بارگذاری، لیفت یک طرفه و دو طرفه ی واگن (حالات بارگذاری شماره LC7 و LC6) و نیز ترکیب بارگذاری فشاری و عمودی (حالت بارگذاری شماره LC8) سخت ترین شرایط بوده و تنش های موضعی بالایی را در شاسی به وجود می آورند که کاهش این تنش ها نیازمند تقویت کردن و یا ایجاد تغییرات هندسی در برخی اجزای شاسی می باشد. به طور کلی، نتایج این تحقیق به مهندسین صنعت ریلی کمک خواهد کرد تا نقاط بحرانی شاسی یک واگن باری را در شرایط بارگذاری مختلف شناسایی و اصلاح نمایند. چنین اصلاحاتی علاوه بر بهینه کردن وزن و افزایش استحکام و ازدیاد ظرفیت باربری واگن، موجب افزایش طول عمر و قابلیت اطمینان عملکرد آن نیز می شود.