دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 3 2 2017 09 20 3D Modeling of Slab Track to Study Track Frequency Response مدلسازی سه بعدی روسازی بتنی راه آهن به منظور بررسی پاسخ فرکانسی خط 111 128 2610 10.22075/jtie.2017.10751.1198 FA مجید قلی زاده دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود ایمان آقایان استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود Journal Article 2017 03 05 As time went on, ballasted tracks have been replaced with slab tracks due to the extreme limitations of ballasted tracks (e.g., speed and capacity limitations) and high costs of repairing these tracks. But, by using the slab tracks, new dimensions have been presented in dynamics of these lines. The aim of this research is to study the effects of dimensional and mechanical parameters of the track components (i.e., thickness and elasticity modulus of layers) on vertical dynamic response of a three-dimensional model using finite element method. The Rheda 2000, as one of the most widely used tracks in the world, is investigated in this study. The finite element analysis is conducted based on two categories: frequency analysis and steady-state dynamic analysis. The natural frequencies and corresponding vibration modes are extracted by using frequency analysis. Also, frequency response functions of the track are extracted by using steady-state dynamic analysis. Results showed that by decreasing the elasticity modulus of track components, the resonance frequencies decreased and the vertical frequency responses of the track increased. Moreover, increasing the thickness of layers led to the increased resonance frequencies and the decreased vertical frequency response of the track. The elasticity modulus of hydraulically bonded layer and the thickness of concrete bearing layer in Rheda 2000 are the most effective parameters on dynamic behavior of this slab track. <strong>با گذشت زمان، به دلیل محدودیت</strong><strong>­</strong><strong>های زیاد خطوط بالاستی (برای مثال، محدودیت افزایش سرعت و ظرفیت باربری) و هزینه­های تعمیرات این خطوط، طرح استفاده از خطوط بتنی جایگزین خطوط بالاستی شد. اما با استفاده از خطوط بتنی، ابعاد جدیدی در زمینه دینامیک این خطوط مطرح گردید. هدف از این مطالعه، بررسی تأثیر پارامترهای ابعادی و مکانیکی اجزای تشکیل‌دهنده خط (شامل ضخامت و مدول الاستیسیته لایه­ها) روی پاسخ دینامیک قائم مدل سه‌بعدی با استفاده از روش المان محدود است. خط بتنی رهدا 2000 به‌عنوان یکی از پرکاربردترین خطوط مورد استفاده در دنیا، برای این مطالعه انتخاب شد.  تحلیل اجزای محدود خط به دو صورت تحلیل فرکانسی و تحلیل دینامیک حالت پایدار انجام شد. با استفاده از تحلیل فرکانسی، فرکانس­های طبیعی و مدهای ارتعاشی متناظر آن و سپس به کمک تحلیل دینامیک حالت پایدار، تابع پاسخ فرکانسی خط استخراج گردید. مقایسه بین نتایج نشان داد که کاهش مدول الاستیسیته اجزای تشکیل‌دهنده­ خط منجر به کاهش فرکانس­های تشدید و افزایش پاسخ فرکانسی قائم خط شده است. همچنین، افزایش ضخامت لایه­ها منجر به افزایش فرکانس­های تشدید و کاهش پاسخ­های فرکانسی شده است. مدول لایه هیدرولیکی و ضخامت لایه بتنی پارامتر­هایی بودند که بیشترین تأثیر را در رفتار دینامیک قائم این خط بتنی داشتند.</strong> https://jtie.semnan.ac.ir/article_2610_385421ff6bbe6315e3f8a1f8783ab35d.pdf