مطالعه تاثیر ارتعاشات انعطافی بدنه قطار پرسرعت شینکانسن بر راحتی سفر مسافران

در این تحقیق تاثیر توما مودهای انعطافی پیچشی و خمشی بدنه واگن پرسرعت بر رفتار ارتعاشاتی واگن پرسرعت شینکانسن مطالعه شده است. از مدل تیر اویلر برنولی به منظور مدلسازی ارتعاشات خمشی و پیچشی بدنه واگن استفاده شده است. همچنین مدل صلب واگن شامل بدنه، دو قاب بوژی و چهار چرخ محور است که هر جرم دارای سه درجه آزادی جابه جایی عمودی، دوران حول محور طولی و دوران حول محور عرضی می باشد. درنهایت معادلات به دست آمده با استفاده از نرم افزار Matlab در حوزه فرکانسی به صورت تحلیل حل گردید. نتایج به دست آمده از حل تحلیلی با نتایج تست میدانی قطار پرسرعت شینکانسن مقایسه شد. به علاوه نتایج نشان دادند که ارتعاشات انعطافی خمشی و پیچشی بدنه تاثیر قابل توجهی بر شتاب عمودی بدنه واگن به خصوص در بازه فرکانسی ۹ تا ۱۵ هرتز دارند.همچنین شاخص راحتی سفر با استفاده از استاندارد EN ۱۲۲۹۹ محاسبه گردید و مشخص شد شاخص راحتی سفر با فرض انعطاف پذیری بدنه ۲/۴ برابر حالتی است که بدنه به صورت صلب فرض شده است. به علاوه نتایج نشان دادند شاخص راحتی سفر در نقاط نزدیک به دیواره حدود ۱۰ درصد نسبت به نقاط مرکزی واگن تضعیف شده است که این مساله مربوط به انعطاف پذیری پیچشی بدنه واگن است. همچنین نتایج شبیه سازی نشان داد میزان همبستگی بین ناهمواری ریل های سمت راست و چپ تاثیر مستقیم بر تحریک مود اول خمشی بدنه دارد، به نحوی که برای حالت کاملا همبسته دامنه قله مود اول خمش در پاسخ شتاب عمودی ۲ برابر حالتی است که ناهمواری های دو ریل کاملا همبسته هستند.

Keywords:

دینامیک قطار پرسرعت , ارتعاشات انعطافی بدنه واگن , ارتعاشات تصادفی , راحتی سفر مسافران