بررسی رفتار سه بعدی ترک سطحی تاج ریل ناشی از تماس غلتشی

بررسی خطرات احتمالی به منظور کاهش خسارات وارد بر سیستم حمل و نقل ریلی با توجه به هزینه های گزاف تعمیر و نگهداری بسیار با اهمیت می باشد. چرخ و ریل از جمله مهم ترین عناصر سیستم راه آهن می باشد که بخش قابل توجهی از هزینه ها را به خود اختصاص می دهند. اندرکنش چرخ و ریل سبب سایش و هم چنین ایجاد پدیده خستگی لغزشی می شود. امروزه با توجه به نیاز روزافزون به افزایش سرعت، بار محوری و بهره برداری بیشتر، چرخ و ریل بیش از پیش در معرض عیوب ناشی از تماس غلتشی می باشند. بدین منظور محققان با ارایه روش های مختلف پدیده شکست چرخ و ریل را مورد بررسی قرار داده اند. یکی از رایج ترین روش ها، روش اجزاء محدود می باشد. در پژوهش های گذشته مدل سازی ها عمدتا به صورت دوبعدی و با استفاده از خواص تقارن صفحه ای انجام شده است. هدف اصلی این پژوهش، مدل سازی دقیق و نزدیک به واقعیت شرایط تماسی چرخ و ریل و بررسی رفتار ترک سطحی تاج ریل می باشد. بدین منظور ضرایب شدت تنش برای ترک هایی با عمق مختلف مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج به دست آمده علاوه بر تطبیق با واقعیت موجود، نشان داد که با افزایش عمق ترک اولیه و دور شدن محل نوک ترک از سطح تماس میزان تنش ها و ضرایب شدت تنش کاهش پیدا می کند.