جبارعلی ذاکری - دانشکده مهندسی راه آهن، دانشگاه علم وصنعت ایران
محمدعماد مطیعیان نجار - دانشکده مهندسی راه آهن، دانشگاه علم وصنعت ایران
مراد شادفر - دشکده مهندسی راه آهن، دانشگاه علم و صنعت ایران

تاکنون مدل سازی های متنوعی در تحلیل و طراحی خطوط ریلی صورت گرفته است. در برخی از مدل ها فنرهای زیر ریل به صورت فشاری و کششی می باشند، که از آن جمله می توان به مدل تیر بر روی بستر ارتجاعی (مدل وینکلر) اشاره کرد. از آنجایی که بستر زیر ریل دارای مقاومت کششی نمی باشد، فنرهای به کشش افتاده در مدل وینکلر نبایستی هیچ گونه سختی از خود نشان دهند تا یک مدل واقعی حاصل شود. با توجه به سادگی و کاربرد وسیع تئوری وینکلر در حوزه مهندسی و دارا بودن محدودیت ها و اشکالات وارده بر آن، سعی شده برخی از این محدودیت ها رفع شوند. در این مقاله با در نظر گرفتن وزن مرده ریل و تراورس با کمک مدل سای-وستمن با حذف فنرهای کششی به اصلاح مدل وینکلر پرداخته می شود. با فرموله کردن و تشکیل معادلات دیفرانسیل تغییر شکل تیر با شرایط مذکور، حل ریاضی آن ها به شکل بسته صورت گرفته است. همچنین تلاش شده با استخراج نمودارهای بدون بعد، حساسیت سنجی سختی بستر و نوع پروفیل ریل و بار چرخ وسائط نقلیه ریلی در مقابل طول بلند شدگی خط صورت گیرد. با توجه به شرایط خطوط ریلی کشور و بار محوری عبوری، یک مطالعه موردی و در نهایت مقایسه طول ناحیه کششی (غیر تماسی) و فشاری مدل وینکلر، سای- وستمن ارائه شده است. با حل معادلات و رسم نمودار خیز ریل در حالت اصلاح شده مشاهده می شود که طول ناحیه غیر تماسی و ارتفاع بلندشدگی خط ناشی از یک بار متمرکز بیش از مدل وینکلر می باشد.

سختی بستر, تیر بر روی بستر ارتجاعی, تئوری وینکلر, مدل سای- وستمن, خیز خطوط ریلی