شبیه سازی و تحلیل ترک و مدل سازی به روش المان محدود در چرخ های قطار

در این مقاله روشی عمومی برای تحلیل انتشار ترک زیرسطحی در پدیده خستگی در سطح تماس غلتشی چرخ و ریل ابداع میشود. برای محاسبه ضرایب شدت تنش در چرخها از مدل المان محدود الاستوپلاستیک سه بعدی استفاده میشود که در آن از تکنیک ساخت مدلهای فرعی برای حصول بازدهی و دقت محاسباتی بهره میگیرند. سپس، آسیب خستگی در چرخ با بکارگیری مدل انتشار ترک ترکیبی ناشی از خستگی که پیشتر ساخته شده است محاسبه میگردد. مزایای روش پیشنهادی این است که میتواند تنش تماسی اجزای مکانیکی پیچیده را به دقت نشان دهد و اثر عدم تناسب بارگذاری را نیز لحاظ کند. اثرات قطر چرخ، دامنه (نوسان) بارگذاری قایم، اندازه ترک اولیه، محل و جهتگیری روی دامنه ضریب شدت تنش نیز با بهرهگیری از همین مدل پیشنهادی بررسی خواهد شد. در نهایت نتایج پیشبینی روش پیشنهادی با مشاهدات میدانی مقایسه میشود.