تحلیل المان محدود و مزیت سنجی تنش تماسی چرخ قطار با ریل دارای پوشش هدفمند

پوشش ماده هدفمند1 ، کامپوزیت غیر همگن است، که میتواند مزایای مقاومت سایشی، حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی را ضمن استحکام بالا دربر داشته باشد و در فناوری های جدید نظیر صنایع هوافضا، اجزای ماشین های حرارتی، توربین های گازی و ریل سازی به سرعت پیشرفت کرده و باعث ایجاد مکانیزم هایی با خواص مطلوب شود. ماده درنظر گرفته شده حاصل از ترکیب فلز و سرامیک از جنس آهن و سیلیکون کاربید است. در این مقاله، تحلیل تنش تماسی حاصل از چرخ بر روی ریل دارای پوشش هدفمند مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین درباره لایه چینی صفحات، ضخامت لایه ها مطالعه شده است. در ادامه بررسی ضخامت ایجاد شده روی ریل و خواص مکانیکی آن پرداخته شده است. با استفاده از مدل سازی، تحلیل توسط نرم افزار المان محدود و در نظر گرفتن سطح تماس، ضخامت مورد نظر منتخب با ابعاد ریل ایجاد شده و نتایج حاصل از آن با ریل فاقد پوشش مقایسه شده است. از نتایج پژوهش انجام شده مشخص شد که افزودن پوشش مواد هدفمند بر سطح ریل می توان شاهد کاهش بسزایی در تنش ریل بود. نتیجه حاصل از این پژوهش در مقایسه با نتایج پژوهش های پیشین دقت خوبی را نشان میدهد و منافع آن در صنعت راه و ریل مثمر فایده خواهد بود.