Geri Dön

E43000 lokomotifinin dinamik modelinin oluşturulması ve titreşim kontrolü

Establishing the dynamical model of E43000 locomotive and vibration control

  1. Tez No: 243872
  2. Yazar: ALİ ERDEM ATALAY
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. SEMİH SEZER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 194

Özet

Raylı taşımacılık, güvenli, konforlu ve hızlı bir seyahat sunmasından ötürü günümüzde en çok rağbet edilen bir ulaşım seçeneği olmuştur. Yeni teknolojilerin uygulanması ile erişilebilen seyir hızları artmıştır. Yüksek seyir hızları, ray düzgünsüzlüklerinden kaynaklanan ve etkilerini en çok kabinde hissettiren titreşim problemini ortaya çıkarmıştır. Bu yüzden yolcu ve malın konforlu ve güvenli bir şekilde taşınabilmesi önemli bir mühendislik problemi haline gelmiştir.Tübitak-MAM'da yürütülen TRENSİM projesi kapsamında yurdumuzda birçok şehirler arası hatta hizmet veren ve bir elektrikli ana hat lokomotifi olan Toshiba?E43000 lokomotifinin simülatörü tasarlanıp imal edilecektir. Projenin amacı, makinistleri her türlü kötü senaryo ile önceden yüzleştirerek çeşitli eğitimler verilmesidir. Böylece hiçbir kaza riski olmayan bilgisayar ortamında makinist, bilgisini arttıracak ve sürüş becerilerini geliştirebilecektir.Bu tez çalışması kapsamında, TRENSİM projesinde sözü geçen Toshiba?E43000 lokomotifinin titreşim analizinin yapılması amacı ile dinamik analiz modeli oluşturulmuştur. 54 serbestlik dereceli lokomotif modelinin oluşturulmasında her serbestlik derecesi için diferansiyel denklemler ayrı ayrı çıkartılmıştır. Ayrıca, seyir hızına etki eden faktörler detaylı olarak anlatılmış ve bu amaçla boylamsal dinamik modeli de oluşturulmuştur. Ray?tekerlek temas problemine; sünme faktörlerine detaylı olarak değinilmiş ve rayların elastikiyetleri konusunda çeşitli sonlu eleman analizleri yapılmıştır. Dinamik analiz modeli ve titreşim analizleri Matlab?Simulink yazılımında gerçekleştirilmiştir. Çeşitli ray düzgünsüzlük fonksiyonları bozucu etki olarak sisteme girilmiştir. Yanal ve düşey ray düzgünsüzlüklerinden kaynaklanan titreşim hareketleri simüle edilmiştir. Simülasyonlar sonucunda kabinin yanal ve düşey titreşimlerini kontrol eden aktif titreşim kontrolcüsü tasarlanmıştır. Aktif titreşim kontrolü için Bulanık Mantık Kontrol algoritması kullanılmıştır. Kontrolcü tasarımında, Matlab?Simulink yazılımının bir modülü olan Fuzzy?Logic Toolbox kullanılmıştır. Titreşim analizleri zaman ve frekans bazında yapılmış ve aktif titreşim kontrolcüsünün performansı kontrolcüsüz durum ile karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

Rail transportation has been the most demanded transport option offering safety, speed and comfort. In parallel with implementation of new technologies, the cruising speed has also increased. High cruising speed has revealed the effects of vibrations, caused by rail disturbances, on vehicle cabins and passengers. Hence, safe and comfortable transportation of passengers and goods, has become an important engineering problem needs to be solved.Within the national train?simulator project TRENSİM, carried out at TÜBİTAK?MAM, Toshiba?E43000, electrical locomotive serving as a commonly used locomotive in Turkey?s domestic lines, is selected to be the design reference. The aim of the project is to face machinists with worst?case cyber scenarios. With the help of these cyber scenarios the machinist can improve his knowledge and driving skills without any risk of a fatal accident.In the context of this thesis, dynamical model of Toshiba?E43000 locomotive was established to perform vibration analyses and observing displacements, accelerations. Locomotive model consists of 54 degree of freedom which are briefly defined by differential equations. In addition, the factors affecting cruising speed described in detail and the longitudinal dynamic model was created for this purpose. Rail?wheel contact problem, creepage factors, elasticity of rails were also described in detail supported with various finite element analyses. Establishing dynamic analysis model and vibration analyses were carried out in Matlab?Simulink software domain. Various rail disruptive functions were assigned as input of the system.Vibrations caused by lateral and vertical rail disruptive functions were simulated and controlled. Fuzzy Logic Control algorithm was used for developing the active control of vibration. Fuzzy?Logic Toolbox, a module of Matlab?Simulink software, was used in the design of active controllers. Vibration analyses were held in time and frequency domains and the performance of the designed controller was compared with uncontrolled status.

Benzer Tezler

  1. Multibody system dynamics modelling of electrical locomotives

    Elektriksel lokomotifin çoklu gövdeli dinamik benzeşimi

    HAYDAR ŞAHİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Makine MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKERİM KAR

  2. Demiryolu köprülerinin servis güvenilirlik indislerinin tanımlanması için bir yöntem

    A procedure to determine service reliability indices of railway bridges

    VAROL AKAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. ERDOĞAN UZGİDER

  3. Digital simulation of movement of a train havled by an electric locomotive

    Elektrikli lokomotif tarafından çekilen bir trenin hareketinin sayısal simülasyonu

    AHMET ERHAN YÜKSEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1993

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YILDIRIM ÜÇTUĞ

  4. Bir tren eğitim simülatörünün CAN protokolü kullanarak gerçeklenmesi

    Implementation of a train simulator by use of CAN protocol

    FATİH YARDIM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OĞUZHAN URHAN

  5. Elektrikli raylı ulaşım sistemlerinde enerjinin kullanımı

    Energy using in rail vehicles driven by electricity

    CEMİL USLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERTAN YANIKOĞLU