شرکت مهندسی هوشمند حسگر

شرکت مهندسی هوشمند حسگر


تحلیل تجربی تنش مانیتورینگ سازه Monitoring stress
شنبه ۰۹ شهریور ۱۳۹۸
0 نظر
27 بازدید

تحلیل تجربی تنش مانیتورینگ سازهMonitoring  stress

بوژی قطار – بوژی Y2S

بوژی یکی از اجزای با عملکرد چندگانه در قطار می باشد که به شدت تحت اثر نیروهای مختلف می باشد

در واقع بوژی با اهمیت ترین عضو باربر در قطار می باشد که وظیفه تحمل بارهای استاتیک و دینامیک وارده به قطار را عهده دار است

عمر خدمتی بالای 25 سال برای یک بوژی مورد توقع است ، معمولا به منظور تخمین عمر تا تمدید عمر از آنالیزهای المان محدود استفاده می شود ولی لازم است مدل المان محدود به کار گرفته شده از نظر صحت مدل سازیی مورد تایید قرار گیرد

یکی از راه های متداول به منظور تایید مدل المان محدود استفاده از کرنش سنج ها در نقاطی از سازه بوژی به عنوان نقاط چک (check poinds) می باشد.

بدین منظور تعداد محدودی از سازه فریم بوژی را با بررسی حالت های مختلف باگذاری انتخاب شده و سنسورهای کرنش سنج در ان نقاط بر روی سازه فریم بوژی نصب می شوند.

پس ساز تحت بارگذاری نیروهای استاتیک و دینامیک قرار می گیرد و مقدار کرنش یا تنش در این نقاط چک ثبت می شود

حال مدل المان محدود ساخته شده را با توجه به نتایج به دست آمده از تست بهینه کرده تا به اخلاف معقول بین مدل المان محدود و نتایج تست تجربی دست یابند.

استانداردهای vic،Ew،Jis (مانند ULc code 615-4) روش های استحکام سنجی فریم بوژی را به صورت کلی بیان کرده اند.

استاندارد EN 13789 بار استاتیک و خستگی را جهت ارزیابی استحکام بوژی تعیین می کنید، تست خستگی آزمایشگاهی نیازمند سطح بار و فرکانس اعمال به طوری که عمر 30 ساله را برای فریم بوژی و در شرایط پیمایش 200000km برسال را تضمین کند می باشد.

البته سطح بار بسته به نوع قطار و شرایط  مسیر حرکت می تواند دستخوش تغییر شود، تعریف بیش از اندازه شرایط بارگذاری خستگی بحث کاهش وزن و بهینه سازی فرم بوژی را سخت میکند.

از طرفی اگر سطح بارهای تست خستگی از سطح بارهای عملیاتی پایین تر باشد امکان اینکه سازه فریم بوژی در طول عمر خدمتی دچار شکس پیش بینی نشده شود وجود دارد.

استاندارد EN بیان می کند که عمر خستگی می بایست با تست های سیر مورد ارزیابی قرار گیرد ، لذا به دست آوردن تاریخچه تنش های اعمال شده به فریم بوژی برخوردار است، استفاده سنسورهای کرنش سنج جهت ثبت این تاریخچه تنش ابزار بسیار کارآمد می باشد.

نکته دیگری که انجام تست های سیر و اخذ داده حین بهره برداری از قطار را پر اهمیت میکند آن است که شرایط بهره برداری و همچنین شرایطو خصوصیات مسیرهای سیر برای فریم بوژی در کشور های مختلف با یکدیگر متفاوت است و اگر یک بوژی در یک کشور دارای عمر خدمتی 30ساله است ممکن است در کشور دیگر بسته به شرایط آب و هوایی، وضعیت ریل ها و نحوه به کارگیری ناوگان داداری عمر خستگی متفاوت باشد.

تست استحکام بوژی Y25

بوژی Y25 یک بوژی با طراحی اروپایی، بار مجاز 22ston بر محور و سرعت سیر مجاز 120 km/h می باشد.

در ایران این بوژی توسط سازندگان مختلف از جمله واگن پارس، ایریکو و آروین تبرین ساخته می شود، تست های استاتیک استحکامی بر روی فریم این بوژی در سال 1394 در شرکت آروین تبریز صورت پذیرفته که شرکت مهندسی هوشمند حسگر مسئولیت سنسورینگ و داده برداری از این تست ها را بر عهده داشته .

در ادامه جزئیات بیشتری از این تست ها بیان خواهد شد

رویه اعتبار سنجی استحکام بوژی شامل آنالیز کامپیوتری، تست استحکام استاتیکی و تست استحکام خستگی و تست های بیشتر می باشد.

امروزه در کامپیوتر های قدرتمند و نرم افزار های شنیه سازی پیشرفته امکان شبیه سازی این تست ها تا حد بسیار زیادی فراهم شده است،

این شبیه سازی تا حد بسیار زیادی زمان لازم جهت اثبات استحکام بوژی را کاهش می دهد و هزینه های ناشی از تکرار تست را کم می کند

 ولی هرگز نیاز به اجرای تست های استحکامی را به طور کامل مرتفع می کند چرا که اجرای تست های آزمایشگاهی هم به منظور بهینه سازی مدل کامپیوتری و هم به منظور اثبات صحت مدل گریز ناپذیرند.

لذا ابتدا مدل کامپیوتری (المان محدود) از فریم بوژی در نرم افزار  AnsYs ساخته شد

داده برداری - بوژی

شرایط مرزی اعمال شده بر روی مدل نیز در تصویر شماره 2 نشان داده شده است.

تحلیل تجربی تنش مانیتورینگ سازهMonitoring  stress  بوژی قطار

حقیقت آن است که نیروهای وارد شده در عمل به بوژی قطار بسیار پیچیده است و امکان شبیه سازی تمامی حالات بارگذاری در مدل المان محدود وجود ندارد

لذا ساده سازی حالات بارگذاری امری اجتناب ناپذیر است امام نکته مهم در روند ساده سازی آن است که شرایط آنالیز واقعی از منظر سطح نیروها و تنش ها ایجاد شده پایین تر باشند

برای تعیین بارهای اعملی به فریم بوژی در تست ها سند EN B749 مورد استفاده قرار می گیرید شماتیک بارهای اعمالی به فریم بوژی در شکل (3) نشان داده شده است

تحلیل تجربی تنش مانیتورینگ سازهMonitoring  stress  بوژی قطار

شکل (3) مقادیر عددی نیروهای اعمال شده در تست استاتیک برای پانزده حالت بارگزاری مختلف در جدول زیر آمده است.

تحلیل تجربی تنش مانیتورینگ سازهMonitoring  stress  بوژی قطار

استاندارد بیان می کند که بعد از اعمال بارهای تست، شکست یا تغییر  شکل ماندگار در هیچ یک از اجزای فریم بوژی نباید به وجود بیاید.

در جدول زیر مقادیر تنش های بیشینه ثبنت شده در خلال تست ها در اجزای مختلف بوژی آورده شده است

تحلیل تجربی تنش مانیتورینگ سازهMonitoring  stress  بوژی قطار

در حالت های بارگذاری 4و3 که مقدار بیشینه تنش ون مایز از حد مجازی کمی فرا تر رفته است که مربوط به المان های فلنج بالایی از یرهای طولی می باشند

تحلیل تجربی تنش مانیتورینگ سازهMonitoring  stress  بوژی قطار

09133084832

03133932322

 

ابزار بندی سازه
پاییش وضعیت سازه
مانیتورینگ سازه
رفتارنگاری سازه
اندازه گیری تنش و کرنش
تست استحکام سنجی سازه
پایش سلامت سازه
تحلیل تنش
لودسل
تنش و کرنش
کارت داده برداری
strain gauge
کرنش سنج
استرین گیج
نام
ایمیل
متن نظر
عبارت داخل تصویر
 

سایر لینکها

شهرک علمی تحقیقاتی اصفهان

شهرک علمی تحقیقاتی اصفهان

اخبار و دانستنیهای صنعت ایران

اخبار و دانستنیهای صنعت ایران

دانشگاه علم و صنعت ایران

دانشگاه علم و صنعت ایران

گروه صنعتی ماشین توزین

گروه صنعتی ماشین توزین

برچسب ها

اندازه گيري تنش وکرنش
تحلیل تجربی تنش
مانیتورینگ سازه رفتارنگاری سازه
پايش سلامت سازه
پایش استحکام سازه
 لودسل
ساخت لودسل