Bir hızlı tren modelinde süspansiyon parametrelerinin optimizasyonu ve araç dinamiğine etkisi
Optimization of suspension parametres in a high speed train model and its effect on vehicle dynamics
- Tez No: 603496
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MERAL BAYRAKTAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Kontrol Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Uluslararası ticaretin artışı ile demiryolu ulaşımı da güvenilirliği ve daha fazla kişi/eşya taşımaya uygunluğu sebebiyle yaygınlaşmaktadır. Raylı taşıtlara olan talep, konfor ve hız anlamında beklentileri yükseltmiş, çözüm için araç dinamiği çalışmaları hızlandırılmıştır. Özellikle yüksek hızlı trenlerde konfor, sürüş güvenliği ve tekerlek-ray aşınması konularındaki problemlere bu çalışmaların çözüm getirmesi beklenmektedir. Bilgisayar programları ile araçların modellenip simule edilmesi, dinamik problemlerin çözümünde zaman kazandırmakta ve düşük maliyetler ile sonuca ulaştırmaktadır. Bu çalışmada, SIMPACK programı ile oluşturulan bir hızlı tren modelinde raylı taşıt dinamiğinin önemli kriterlerinden aşınma, güvenlik (raydan çıkma) ve konfor bileşenlerinin, süspansiyon parametrelerinin optimizasyonu ile iyileştirilmesi amaçlanmıştır. İlk olarak literatür çalışması ile araç hakkında genel bilgi verilmiş, raylı taşıtlardaki dinamik hareketler ve titreşim azaltma yöntemlerinden bahsedilmiştir. İkinci bölümde modelleme yöntemi, kullanılan parametreler ve modelin dinamik davranışı açıklanmıştır. İki boji ve gövdeden oluşan hızlı tren modeli referans bir çalışmadan faydalanarak oluşturulmuştur. Boji yapısındaki elemanlar ile gerekli yol datası ve dinamik kriterlere değinilmiştir. Modal analiz ile doğal frekans, sönümleme oranları ve mod şekilleri kontrol edilmiştir. Kararlılık analizleri ile aracın kararlı kaldığı hız sınırı bulunmuştur. Kurp analizinde Y/Q değerine bakılarak 150 m yarıçaplı kurptan en yüksek geçiş hızı bulunmuştur. Sonuçlar kısmında ise aşınma, konfor ve raydan çıkma değerleri optimizasyon öncesi belirlenen yol senaryosu için analizler ile bulunmuş, konfor bileşeninin iyileştirilmesi gerektiği vurgulanmıştır. Optimizasyon işleminde SIMPACK DOE modülü kullanılmıştır. Konfor iyileştirilmesi için ikincil süspansiyon parametreleri optimize edilmiştir. Optimizasyon sonucu bulunan süspansiyon değerleri 10 km'lik gerçek yol koşullarında denenmiştir. Sonuçlar araç dinamik performansının geliştirilmesi için bir rehber olmakla birlikte aktif sistemlere de bir yol gösterici olabilecektir.
Özet (Çeviri)
Railway transportation is becoming more widespread due to the fact that it is safe and more suitable for transporting more people/goods with the increase in international trade. Demand for rail vehicles has increased expectations in terms of comfort and speed, and accelerated efforts in the scope of vehicle dynamics for the solutions. Especially in high speed trains comfort, driving safety and wheel-rail wear problems are expected to solve these problems. Modeling and simulation of real vehicles with computer programs have saved time in solving dynamic problems and results in low costs. In this study, it is aimed to improve wear, safety (derailment) and comfort values, the important criteria of rail vehicle dynamics, in SIMPACK program by optimization of the suspension parameters. Firstly, general information about the vehicle has been given by the literature study, dynamic movements in rail vehicles and vibration reduction methods were mentioned. In the second part, modeling method, parameters and dynamic behavior of the model are explained. The high speed train model consisting of two bogie and a body has created by using a reference study. The components of bogie structure, the road profile and dynamic criterias are mentioned. Natural frequencies, damping rates and mode shapes have been checked by modal analyses. To determine maximum stable speed, the stability analysis have been performed. The highest speed has been found for the 150 m radius curve by looking at the Y/Q value in the curve analysis. In results section, wear, comfort and derailment values were found by analyses for a scenario determined before optimization and it has been emphasized that comfort should be improved. SIMPACK DOE module has been used in optimization process. For improving comfort, secondary suspension parameters have been optimized. The optimized values have been tried under real road conditions of 10 km and compared results with initial comfort values. These results reveal a guide for developing the dynamic performance of the vehicle and may also be a guide for active systems.
Benzer Tezler
- Yüksek hızlı trenin rüzgâr ve esnek zemin etkisi altındaki titreşimlerinin yapay zekâ algoritmaları ile aktif kontrolü
Active control of high speed train vibrations under wind and flexible foundation using artificial intelligence algorithms
MUSTAFA EROĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP KOZAN
- Modelling of railway vehicle suspension system and vibration control
Demiryolu taşıt süspansiyon sisteminin modellenmesi ve titreşim kontrolü
ASLI SOYİÇ LEBLEBİCİ
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMİHA TÜRKAY
DR. YAKUP KARABAĞ
- Şeritvari projelerde ortometrik yükseklik hesabı için bir yaklaşım
An approach for orthometric height determination in strip map projects
HÜSEYİN BORA GÜRSES
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Jeodezi ve FotogrametriSelçuk ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. AYHAN CEYLAN
- Tramvay troleybüs tercihinin Malatya örneğinde incelenmesi
Investigation of tramvay troleybus preference in Malatya sample
İBRAHİM KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ERGÜN
- Niğde Havalimanı ve Niğde-Kayseri hızlı tren seçeneklerine ait talep araştırması
Demand survey for Niğde Airport and Niğde-Kayseri high speed train options
MOHAMMAD SABIR AMIRI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF KAĞAN DEMİR