Geri Dön

Harmonised method to validate the impact resistance performance of composite passenger railway carbodies

Kompozit yolcu demiryolu vagonlarının darbe direnci performansını doğrulamak için uyumlu yöntem

PDF İndir

  1. Tez No: 881998
  2. Yazar: ASIM ANIL ÖNDER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MARK ROBINSON
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Newcastle University
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 252

Özet

Daha iyi ve daha verimli bir ulaşım modu olma arayışı ve yenilenme ihtiyacı, demir yolu sektörünü yeni teknolojiler aramaya yöneltmiştir. Bu tür reformlara bir örnek, enerji tüketimini, bakım maliyetlerini azaltmaya ve yolcu ve hat kapasitesini artırmaya yardımcı olabilecek birincil yük taşıyıcı yapılar olarak demir yolu araçlarına yeni hafif malzemeler uygulama yönündeki devam eden çabalardır. Kompozit malzemeler bu açıdan umut vadeden adaylardır ve bu tez, özellikle yüksek hızlı demir yolu işletiminde kompozitler kullanıldığında dikkat gerektiren uçan nesne çarpması gibi demir yolu özgü bir riski ele almaktadır ve sonuç olarak demir yolu özgü uygulamalar için kompozit malzemelerin darbe davranışı hakkında ayrıntılı analiz sağlamaktadır. Bu tez, kompozit raylı taşıtlarına karşı küçük nesne çarpması için farklı demir yolu standartlarını tek bir yöntemde uyumlu hale getirme ve birleştirme yaklaşımını ilk kez göstermektedir. Bu çalışmanın orijinal ve temel katkısı, yüksek hızlı darbe deneylerinin gerekliliğini ortadan kaldıran, demir yolu endüstrisi için uygun maliyetli ve pratik bir yöntemdir. Yarı statik delme testleri (QSPT), cam elyaf takviyeli laminatlar ve bu tür laminatları içeren köpük çekirdekli sandviç malzemelerle gerçekleştirildi. Yüksek hızlı darbede yaşanan hasar modlarının QSPT yöntemi ile taklit edilebileceği gösterilmiştir. Sayısal bir model geliştirildi ve QSPT deneyleriyle doğrulandı. Ardından, sayısal model, gerilim oranı etkilerini göz önünde bulundurarak, raylı sistem hizmetiyle ilgili bir hız aralığında yüksek hızlı darbe simülasyonları gerçekleştirmek için kullanıldı. Son olarak, önerilen metodoloji perspektifinden, demiryolu araçlarına karşı darbe riskleri için çeşitli standartlar araştırıldı ve bunların sunulan değerlendirme yöntemine uyumlu hale getirilip getirilemeyeceği tartışıldı. Sonuçlar, önerilen metodolojinin maliyetli yüksek hızlı darbe deneylerine göre tercih edilme potansiyelinin önemli olduğunu gösterdi. Enerji transfer özellikleri, temas kuvvetleri, merminin darbe hızı değişimi ve yapısal hasarın analizi, önerilen yöntemin çeşitli mevcut standartlar yerine tek başına kullanılabileceğini, numune boyutunda önemli bir azalma sağladığını ve maliyetli yüksek hızlı darbe deneylerinden kaçınıldığını, dolayısıyla önemli maliyet tasarrufları sağlandığını gösterdi.

Özet (Çeviri)

The pursuit to become a better and more efficient transportation mode and the need of renovation has led the railway industry to search for new technologies. An example to such reform is the ongoing efforts to implement new lightweight materials into the railway vehicles as primary load bearing structures, which can help to reduce energy consumption, maintenance costs, and to increase passenger and line capacity. Composite materials are promising candidates in this respect and this thesis addresses a railway specific risk namely flying object strike, which requires attention when composites are in use especially in high speed rail operation, consequently providing detailed analysis on impact behaviour of composite materials for rail specific applications. This thesis shows for the first time an approach to harmonise and unify different railway standards into a single method for small object strike against composite rail vehicles. The original and essential contribution of this study is a cost effective and practical method for the rail industry that removes the necessity of high velocity impact experiments. Quasi-static punch tests (QSPT) were carried out with glass fibre reinforced laminates and foam core sandwich materials incorporating such laminates. It has been shown that the failure modes experienced in a high velocity impact can be mimicked via QSPT method. A numerical model was developed and was validated with QSPT experiments. Following, the numerical model was used to perform high-velocity impact simulations in a velocity range that is relevant with rail service while considering the strain rate effects. Lastly, various standards for impact risks against railway vehicles were investigated from proposed methodology perspective, and discussed whether they can be harmonized into the presented assessment method. The results showed that the proposed methodology has considerable potential to be preferred over costly high velocity impact experiments. The analysis of the energy transfer characteristics, contact forces, impact velocity change of the projectile, and structural damage showed that the proposed method can be used alone instead of various existing standards, providing a significant reduction in sample size as well as avoiding the costly high-velocity impact experiments, hence resulting in substantial cost savings.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    596162

    Elektrikli araçlardaki lityum iyon bataryalar için şarj durumu tahmini

    State of charge estimation for lithium-ion batteries in electric vehicles

    EGE ANIL BOSTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. VOLKAN SEZER

  2. Tez No

    769774

    Eşdeğer tüketim minimizasyon stratejisi ile hibrit elektrikli araçların enerji yönetimi

    Energy management of hybrid electric vehicles with equivalent consumption minimization strategy

    MERVE NUR GÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiTarsus Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR COŞKUN

  3. Tez No

    684013

    Computational aerodynamic analysis of flow around Apollo reentry capsule with anisotropic mesh adaptation

    Anisotropik mesh adaptasyonu ile Apollo yeniden giriş kapsül çevresindeki akışın hesaplamalı aerodinamik analizi

    BADAMASI BABAJI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ŞAHİN

  4. Tez No

    745668

    Birleşme ve satın almaların değişim yönetimi açısından incelenmesi: Bir banka örneği

    Examination of mergers and acquisitions in terms of change management: A bank example

    BURAK PEKCAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    İşletmeİstanbul Teknik Üniversitesi

    İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA KÜSKÜ AKDOĞAN

  5. Tez No

    849160

    Development of an adaptive multigrid scheme for computational fluid dynamics

    Hesaplamalı akışkanlar dinamiği için bir adaptif çoklu ağ şeması geliştirilmesi

    MUSTAFA SERDAR TEKÇE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    MatematikEskişehir Teknik Üniversitesi

    Uçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KÜRŞAD MELİH GÜLEREN

Geri Dön