دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 6 1 2020 06 17 Determining the Cracking Growth Behavior of Asphalt Mixture Using Heterogeneous Modeling بررسی رفتار ترک‌خوردگی مخلوط‌های آسفالتی با به‌کارگیری مدل‌سازی ناهمگن 1 12 3657 10.22075/jtie.2019.16511.1350 FA حسن زیاری استاد دانشگاه علم و صنعت ایران بهروز قبادی پور دانشجو دکتری راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران مجید جبالبارزی دانشجوی دکتری راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران Journal Article 2018 11 16 In this study, cracking growth behavior of asphalt mixture was investigated by heterogeneous modeling. First, the asphalt samples are created by using generation and random distribution algorithm of the aggregates. These asphalt samples are numerically analyzed and failure parameters of the asphalt mixture are calculated. Then, the effect of aggregate distribution, elasticity modulus of aggregates, Poisson coefficient of aggregates, elasticity modulus of mastic, Poisson coefficient of mastic, and loading under combined modes on failure parameters are evaluated. Results showed that heterogeneous modeling considerably affects the mechanical responses of asphalt mixture. Position of the crack tip has significant effect on value and sign of the stress intensity factors, such that if the crack tip is located in the mastic region, the mode I of stress intensity factor in homogeneous modeling will be less than heterogeneous modeling. But if the crack tip is located in the aggregates, the stress intensity factor of heterogeneous modeling will be greater than homogeneous modeling. در این مطالعه، با مدل‏سازی غیرهمگن، رفتار رشد ترک‌خوردگی مخلوط آسفالتی بررسی می‌گردد. بدین منظور، ابتدا نمونه‌های آسفالتی با استفاده از الگوریتم تولید و توزیع تصادفی سنگدانه‌ها ایجاد می‌شوند. سپس، این نمونه‌های آسفالتی به‌صورت عددی مورد تحلیل قرار گرفته و پارامترهای شکست مخلوط آسفالتی محاسبه می‌گردند. در ادامه، تأثیر توزیع سنگدانه‌ها، مدول الاستیسیته سنگدانه‌ها، ضریب پواسون سنگدانه‌ها، مدول الاستیسیته ماستیک، ضریب پواسون ماستیک و بارگذاری تحت مودهای ترکیبی بر پارامترهای شکست مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد که مدل‏سازی غیرهمگن به‌صورت محسوسی پاسخ‌های مکانیکی مخلوط آسفالتی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. موقعیت نوک ترک تأثیر بهسزایی بر مقدار و علامت ضرایب شدت تنش دارد. به‌طوری که اگر نوک ترک در ناحیه ماستیک قرار داشته باشد، ضریب شدت تنش مودIدر مدل‏سازی همگن کمتر از مدل‏سازی غیرهمگن خواهد بود. در حالی که اگر نوک ترک در سنگدانه‌هاقرار داشته باشد، مقدار ضریب شدت تنش مدل‏سازی غیرهمگن بیشتر از مدل‏سازی همگن می‌گردد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_3657_bd9c25983b19544d78280a696d0bf730.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 6 1 2020 06 17 Damage Localization of Bridge in the Presence of Road Profile using Vibration Measurement of the Passing Vehicle مکان‌یابی آسیب در پل در حضور پروفیل سطح جاده با استفاده از اندازه‌گیری ارتعاشات وسیله نقلیه عبوری 13 28 4044 10.22075/jtie.2019.17539.1376 FA سیدمازیار مرعشی دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران محمدهادی پاشایی دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران محمد مهدی خطیبی استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران Journal Article 2019 04 06 Direct damage localization of bridge involves the use of a large number of vibration sensors on the structure, which is often costly and time-consuming. Through vehicle bridge interaction, dynamic response of a passing vehicle includes the bridge response which may be used for extracting bridge modal parameters. In this paper, transmissibility measurement of the vehicle response is dedicated to localize indirectly the bridge damage. As the sensor is embedded on the axle of the vehicle, recording the signal is fulfilled during the vehicle passage and there is no need to stop the vehicle. There is white noise assumption in most other techniques. But excitation characteristics are not considered in this method; which is another advantage. Since the road profile may cause modal parameter identification to be difficult, subtracting the acceleration signals from two identical axles is used here in order to remove the influence of road profile. In the numerical simulation by finite element method, the bridge model is accompanied by road profile and three vehicles are assumed to be 2DOF systems of mass-spring-damper. By solving the vehicle-bridge interaction equations simultaneously and then removing the effect of road profile, the estimation of bridge mode shape would be possible. Then, by considering bridge damage, the vehicle-bridge interaction equations are solved once more and the damage localization is fulfilled using the changes in the mode shape curvature. Results of numerical simulations indicated the capability of the proposed method in the presence of measured noise. مکان‌یابی مستقیم آسیب در پل مستلزم به‏کارگیری تعداد زیادی حسگر ارتعاشی روی سازه است که این امر معمولاً پُرهزینه‌ و زمان‌بر می‌باشد. در برهم‌کنش وسیله نقلیه– پل، پاسخ ارتعاشی وسیله نقلیه عبوریشامل پاسخ ارتعاشی پل نیز می‌باشد که می‌توان از آن برای استخراج پارامترهای مودال پل بهره برد. در این مقاله، به منظورمکان‌یابیغیرمستقیم آسیب در پل از نسبت انتقال‌پذیری پاسخ وسیله نقلیه استفاده شده است. با نصب شتاب‌سنج روی محور وسیله نقلیه، اندازه‌گیری شتاب در حین حرکت صورت می‌گیرد و نیازی به توقف وسیله نقلیه روی پل ندارد. در اغلب روش‌ها، فرض بر این است که نیروی تحریک به صورت نویز سفید باشد. اما در این روش، خصوصیات نیروی تحریک در نظر گرفته نمی‌شود، که این مورد از دیگر مزایای روش می‌باشد. از آنجا که وجود پروفیل سطح جاده باعث می‌شود شناسایی پارامترهای مودال دشوار گردد، در این مقاله از تفاضل سیگنال شتاب از دو محور مشابه برای حذف اثر پروفیل سطح استفاده شده است. در شبیه‌سازی عددی به روش المان محدود، پل با حضور پروفیل سطح و سه وسیله نقلیه به صورت سیستم‌های دو درجه آزادی جرم- فنر- دمپر مدل شده‌اند. با حل هم‌زمان مدل پل- وسیله نقلیه و سپس حذف اثر پروفیل سطح، شناسایی شکل مود پل میسر می‌گردد. سپس، مسأله برهم‌کنش پل- وسیله نقلیه با درنظر گرفتن آسیب در پل، مجدداً حل شده و مکان‌یابی آسیب با استفاده از شاخص تغییر انحنای شکل مود مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه‌سازی عددی دلالت بر توانایی روش پیشنهادی در حضور نویز اندازه‌گیری دارد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_4044_2828a55fd9894e78be46df18d15be3b9.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 6 1 2020 05 21 Evaluating the Effect of Modified-Bitumens Mixing Temperature and Their Surface Free Energy Variations on Moisture Resistance Performance of Bitumen-Aggregates System بررسی اثر دمای اختلاط قیرهای اصلاح شده و تغییرات انرژی آزاد سطحی آنها بر عملکرد مقاومت رطوبتی سیستم قیر و سنگدانه 29 44 4171 10.22075/jtie.2019.18740.1417 FA حامد خانی استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد حسین بهمنی دانشجوی دکتری مهندسی راه‌و‌ترابری، دانشکده مهندسی عمران‌، دانشگاه یزد، یزد، ایران رضا روشنی کارشناسی ارشد مهندسی راه و ترابری ، دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه یزد، یزد، ایران Journal Article 2019 09 22 The type of asphalt pavement performance depends on its material properties, manufacturing process and implementation. Surface free energy is an important feature of aggregates and bitumen in predicting the performance of asphalt mixture. Surface free energy indicates the amount of bitumen and aggregate adhesion and the energy parameters related to the moisture resistance performance of bitumen and aggregate. In addition, the mixing temperature of modified bitumen, as part of the modified bitumen preparation method, may have an effective role in the final performance of the bitumen and its composition with aggregates. In this article, the effect of modified bitumens with epoxy resin and their preparation temperature on bitumen surface free energy and moisture resistance of asphalt mixtures is investigated. For this purpose, the modified bitumens containing epoxy resin additive were prepared at 2, 4, 6 and 8 percent (w/w) of bitumen at two temperatures of 90 and 130 °C and surface free energy parameters related to moisture sensitivity were calculated. Results showed different performance between various compositions of bitumen and aggregates for different percentages of additive and bitumen preparation temperatures. In bitumen and silica aggregates, modified bitumen with 6% epoxy resin at 90 °C mixing temperature, and in bitumen and limestone aggregates, modified bitumen with 4% epoxy resin, with 130 °C mixing temperature, showed optimum performance in terms of moisture resistance. نوع عملکرد روسازی آسفالتی به خواص مواد تشکیلدهنده آن، روند تولید و اجرا وابسته است. انرژی آزاد سطحی از خصوصیات مهم سنگدانه و قیر در پیشبینی نحوه عملکرد مخلوط آسفالتی است. انرژی آزاد سطحی بیانگر میزان چسبندگی قیر و سنگدانه و پارامترهای انرژی مربوط به عملکرد مقاومت رطوبتی ترکیب قیر و سنگدانه است. علاوه بر آن، دمای اختلاط قیرهای اصلاح شده، به عنوان بخشی از روش آماده‏سازی قیرهای اصلاح شده، نقش مؤثری در عملکرد نهایی قیر و ترکیب آن با سنگدانه دارد. در این مقاله، به بررسی تأثیر قیرهای اصلاح شده با رزین اپوکسی و دمای آمادهسازی آنها بر انرژی آزاد سطحی قیر و مقاومت رطوبتی مخلوطهای آسفالتی پرداخته شده است. برای این مهم، قیرهای اصلاح شده حاوی افزودنی رزین اپوکسی در 2، 4، 6 و 8 درصد وزنی قیر در دو دمای 90 و 130 درجه سلسیوس آمادهسازی شده و پارامترهای انرژی آزاد سطحی مربوط به حساسیت رطوبتی مورد محاسبه قرار گرفتند. نتایج نشاندهنده عملکرد متفاوت ترکیب قیر و سنگدانه در ازای درصدهای افزودنی و دمای آمادهسازی متفاوت قیر است. در ترکیب قیر و سنگدانه سیلیسی، قیر اصلاح شده با 6% رزین اپوکسی با دمای اختلاط 90 درجه سلسیوس، و در ترکیب قیر و سنگدانه آهکی، قیر اصلاح شده با 4% رزین اپوکسی با دمای اختلاط 130 درجه سلسیوس، عملکرد بهینه را به لحاظ مقاومت رطوبتی از خود نشان دادند.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_4171_735135c9994cdd88a58948945d422824.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 6 1 2020 06 17 Rheological Evaluation of Polymer Bitumen Containing Nano-Clay in a temperature continuous range affected by pre-mixing ارزیابی رئولوژیکی قیر پلیمری حاوی نانورس در بازه پیوسته دمایی تحت اثر پیش اختلاط 45 63 4045 10.22075/jtie.2019.17375.1368 FA شاهین شعبانی استادیار گروه عمران-راه و ترابری، دانشگاه پیام نور تهران شمال Journal Article 2019 03 06 Improving bitumen with additives such as nanomaterials will be difficult in adding the materials and mixing them occasionally both in laboratory and real scale. Therefore, in this research, we tried to improve the performance of the samples by making changes in the way of preparing the samples, while simplifying production process conditions. The hypothesis of this research is based on the principle that this method firstly helps prepare the Nano-clay and increase the distance between the plates, and secondly, reduces the steps and the time duration of adding different materials to bitumen. Also, it improves the rheological properties and the way in which the materials are dispersed in bitumen. In this research, 12 samples were considered that have been prepared by pre-mixing and conventional mixing methods, and the differences in their properties were investigated under different process conditions. Using classical experiments (degree of penetration, softness and ductility point) and performance based tests such as PG and temperature sweep, tested and compared the properties of the samples improved in different methods. The results showed that the use of premixing method compared to the conventional method has a greater effect on improvement of the properties of bitumen and achievement on the similar properties with the conventional method but in less mixing speed. The reduction of mixing speed, while affecting the improvement of bitumen aging, demonstrated the superiority of using the premixing method. In general, changing the method of bitumen improvement showed its effect on reducing aging caused by the mixing process and on preparing a more homogeneous mixture having more suitable function. It should be noted that the samples made by the premixing method showed a higher "behavior change temperature" (T75 °) than the conventional method. در فرآیند اصلاح قیر به کمک افزودنیها بویژه در هنگام افزودن نانومواد، گاهی شرایط تولید نمونه بسیار سخت و بعضا فقط در مقیاس آزمایشگاهی ممکن است. در این پژوهش سعی شد با اعمال تغییراتی در نحوه آماده سازی نمونه ها، شرایط فرآیندی تولید را آسانتر و در عین حال عملکرد نمونه ها را نیز بهبود بخشید. مطالعات نشان داده است، استفاده از پلیمرSBS (LG501) و نانورس (Cloisite-15A) خواص قیر را به نحو مطلوبی اصلاح کرده است. ساخت آمیخته ای از مواد افزودنی با استفاده از مخلوط کن داخلی، هدف اصلی این پژوهش در تسهیل اصلاح قیر است. چرا که اولا به آماده سازی نانورس و افزایش فاصله بین صفحات آن کمک میکند و ثانیا مراحل و مدت زمان افزودن مواد مختلف به قیر در مخلوط کن برشی با دور بالا را کاهش میدهد. با انجام این روش، نه تنها در ساخت نمونه بلکه در خواص رئولوژیکی و نحوه پخش مواد در قیر بهبود حاصل میشود و حتی میتوان شرایط کاهش دور اختلاط را مهیا کرد. با استفاده از آزمایش های کلاسیک (درجه نفوذ، نقطه نرمی و شکل پذیری) و آزمایشهای انجام شده با استفاده از رئومتر برش دینامیکی، مانند تعیین رده عملکردی PG و آزمایش جاروب دما به بررسی و مقایسه خواص نمونه های اصلاح شده با روش های مختلف پرداخته شد. نتایج نشان داد استفاده از پیش اختلاط در مقایسه با روش عادی اختلاط، خواص قیر را بهبود بخشیده است. همچنین نتایج عملکردی مشابهی بین نمونه های حاوی پیش آمیخته با نمونه های اختلاط عادی در دور اختلاط کمتر مشاهده شد. کاهش دور اختلاط اثرات قابل توجهی بر بهبود پیرشدگی قیر داشت که برتری استفاده از روش پیشاختلاط را نشان میدهد. همچنین نمایش خواص اطمینانبخش در بازه پیوسته دمایی در نمونههای ساخته شده به روش پیش اختلاط مشهود بود. بطور کلی تغییر روش اصلاح قیر، اثر خود را هم بر کاهش پیرشدگی ناشی از فرآیند اختلاط و هم در تهیه مخلوط همگنتر و دارای خواص بهبود یافتهی اطمینانبخش نشان داد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_4045_02f930ec22bdc50ae30d1c7c20d7f4c3.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 6 1 2020 06 17 A Numerical Parametric Study on the Effects of Surface Structure on Tunneling-Induced Settlements مطالعه عددی پارامتریک تأثیر وجود سازه سطحی بر نشست‏های ناشی از حفاری تونل 65 82 3772 10.22075/jtie.2019.16077.1343 FA هوشنگ کاتبی دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز. امیر حسن رضایی فرعی استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهیدمدنی آذربایجان، تبریز مجتبی شیرزه حق دانشجوی دکتری ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت مدرس، تهران. Journal Article 2018 10 01 The need for development of an urban underground transport network is increasing in modern cities. Nowadays, to excavate metro tunnels in urban areas, earth pressure balanced-tunnel boring machine (TBM-EPB) is widely employed. Nevertheless, inevitable ground movements in the surroundings of the tunnel could still be dangerous for surface structures and urban infrastructures. In this study, the effect of surface structure on tunneling-induced surface settlements was investigated. This study consisted of some sections of Madrid metro project and three hypothetical monolayer sections, and the three assumed variables were soil type, number of surface structure stories, and surface loading to tunnel diameter ratio (C/D). Three types of soil (calcareous sand, brown clay and blue plastic clay), three number of stories for surface structure (3, 5 and 10) and three C/D ratios (1, 1.5 and 2) were chosen for the parametric study. The volume loss control method and Mohr-Columb model for soil were used in the two-dimensional modeling of TBM tunneling. Results indicated that the existence of surface structures and their stiffness effect have always decreased tunneling-induced settlements. However, the intensity of this settlement reduction varied with soil type, number of surface structure stories and C/D ratio, and by changing the soil type, the effectiveness of the other two parameters varied sensibly. استفاده از سیستم حمل و نقل زیرزمینی مترو یکی از ضروریات توسعه شهری است. حفاری تونل مترو در محیطهای شهری معمولاً با استفاده از دستگاه TBM-EPB صورت میگیرد و نشست‏های سطحی ناشی از آن میتواند برای سازههای سطحی و زیرساختهای شهری خطرناک باشد. در این مطالعه، تأثیر وجود سازه سطحی بر نشست‏های سطحی ناشی از حفاری تونل مترو بررسی شده است. این بررسی شامل مقاطعی از متروی مادرید و سه مقطع فرضی یک لایه بوده و سه پارامتر جنس خاک، تعداد طبقات سازه سطحی و نسبت روباره به قطر تونل ( ) به عنوان متغیر فرض گردیده است. بدین منظور، سه نوع خاک (ماسه آهکی، رس قهوهای و رس پلاستیک آبی)، تعداد طبقات برای سازه سطحی (۳، ۵ و ۱۰) و سه نسبت (1، 5/1 و 2) انتخاب شده است. در مدل‏سازیهای دوبعدی حفاری تونل از روش کنترل افت حجم و مدل رفتاری موهر-کولمب برای خاک استفاده گردیده است. بر اساس نتایج حاصل، وجود سازه سطحی و تأثیر سختی ناشی از آن، همواره نشست‏های ناشی از حفاری تونل را کاهش داده است. البته میزان کاهش نشست‏ها بسته به نوع خاک، تعداد طبقات سازه سطحی و نسبت تونل متفاوت بوده و با تعویض جنس خاک، میزان تأثیرگذاری دو پارامتر دیگر تغییرات محسوسی داشته است.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_3772_ba2fd70e2b49404c43b58ca350405a13.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 6 1 2020 06 17 Effect of Rainfall Infiltration on the Stability of Unsaturated Soil Slopes with Fluid-Mechanical Coupled Analysis تأثیر بارندگی بر پایداری شیروانیهای خاکی غیراشباع در مسیر زیرساختهای حمل- ونقل با استفاده از آنالیز همبسته تراوش- تغییرشکل 83 99 4226 10.22075/jtie.2020.19178.1432 FA دانش ستاری دانشجوی دکتری تخصصی مهندسی عمران- ژئوتکنیک، دانشگاه تبریز مسعود حاجی علیلوی بناب استاد دانشگاه تبریز- دانشکده عمران اکبر عرب جوادی استاد، مهندسی عمران- ژئوتکنیک، دانشگاه اِکستر انگلستان Journal Article 2019 11 26 Nowadays, transportation is one of the most important components of national economy. Every year, many hills and natural slopes are excavated to build transport infrastructure. The stability of trenches created by excavations is important during construction and operation. In nature, these treches are mainly unsaturated and should be analyzed with theory of unsaturated soils. One of the main causes of trench instability is rainfall and water infiltration. In this research, using theory of unsaturated soils and finite difference numerical method, rainfall infiltration trend and its effect on pore water pressure variations, saturation percent, deformations and finally its stability during rainfall event was investigated. For his purpose, in addition to field and laboratory test for estimation of geomechanical parameters of the materials, the RETC software was used to obtain soil-water characteristics parameters. Results showed that the factor of safety decreases with increasing duration of low-intensity rainfall from 1.283 to 1.221 in 5 months, but the rate of decline is not sufficient to cause complete instability. But for short-term high-intensity rainfall, due to the lack of infiltration and water flow in the slope, maximum impact occurred in the upper 2 m of the slope, and in this zone, in addition to weight increasing, suction and shear strength of the unsaturated soil have decreased. Due to conjugate effect of these two factors, within 48 hours, the factor of safety decreased to 0.981 and led to instability of trench. امروزه، حملونقل یکی از اجزای مهم اقتصاد ملی محسوب میگردد. هر ساله بسیاری از تپههای خاکی و دامنه کوه‌ها برای احداث زیرساخت‌های حملونقل خاک‌برداری می‌شوند. پایداری ترانشههای ایجاد شده در اثر خاک‌برداری‌ها، در دورهاجرا و بهرهبرداری پروژه از اهمیت ویژهای برخوردار است. در طبیعت، این ترانشهها عمدتاً غیراشباع بوده و بایستی با استفاده از تئوری خاک‌های غیراشباع بررسی گردند. یکی از دلایل اصلی ناپایداری ترانشهها، بارش باران و نفوذ آب ناشی از آن میباشد. در این تحقیق، با استفاده از تئوری خاکهای غیراشباع و روش عددی تفاضلمحدود، روند نفوذ آب باران و تأثیر آن در تغییرات فشار آب منفذی، درجه اشباع، تغییرشکلها و در نهایت پایداری آن در طول مدت زمان بارشها بررسی گردید. برای این منظور، علاوه بر انجام آزمایش‌های صحرایی و آزمایشگاهی جهت برآورد پارامترهای ژئومکانیک مصالح، از نرم‌افزار RETC برای به دست آوردن پارامترهای منحنی آب- خاک استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان میدهد که ضریب اطمینان با طولانیتر شدن بارشهای با شدت کم در مدت 5 ماه از 283/1 به 221/1 کاهش پیدا کرده، ولی نرخ کاهش به حدی نیست که باعث ناپایداری کامل شیروانی گردد. ولی برای بارش کوتاه مدت- شدت زیاد، بهدلیل عدم فرصت نفوذ و جریان آب در شیروانی، بیشترین تأثیر در دو متر بالایی شیروانی اتفاق افتاده و در این محدوده علاوه بر افزایش وزن، کاهش مکش و مقاومت برشی خاک غیراشباع اتفاق افتاده است. در نتیجهی اثر مضاعف این دو عامل، ضریب اطمینان در طول مدت 48 ساعت به مقدار 981/0 کاهش پیدا کرده و منجر به ناپایداری شیروانی گردیده است.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_4226_5a46e14316be92975cca927571d9a962.pdf

دانشگاه سمنان مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل 2423-5350 6 1 2020 06 17 Investigation of Vertical Acceleration of Vehicles in Vertical Curves Using Multi-Body Dynamic Model بررسی شتاب قائم وسایل نقلیه در قوس‌های قائم با استفاده از مدل دینامیک Multi-Body 101 118 4279 10.22075/jtie.2020.19311.1435 FA بهرام شیرینی دانشجوی دکتری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی، قزوین علی عبدی کردانی دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بینالمللی امام خمینی، قزوین Journal Article 2019 12 19 Ride comfort and sight distance are two main parameters of designing roads’ vertical curves. Vertical acceleration is one of the most important criteria for measuring ride comfort in vertical curves. Vertical acceleration equations in geometric design of roads in the literature, such as Green Book of AASHTO, are based on point mass model where vehicle is assumed to be a point object with a specific mass. Considering that vehicle is a multi-body system, dynamic responses of each part of this system can be different from a point object. In this study, CarSim and TruckSim dynamic simulation softwares utilizing Multi-Body (M-B) model are used to investigate more accurately the vertical acceleration, and to compare it with the vertical acceleration of the point mass model. Dynamic responses of three types of vehicles have been investigated under different speeds and grades. Results indicated a significant difference between the results of the two models, depending on the vehicle speed and the road grade, and the point mass model suggested less acceleration such that difference of the vertical acceleration between the point mass model and the M-B model, depending on the vehicle speed and the road grade, ranged 12.6-25.9% for Sedan, 23.8-29.1% for SUV and 29-47.6% for the truck. According to the results of this study, to design vertical curves, the use of M-B dynamic model, according to more accurate simulation of the vehicle, delivers more realistic design. راحتی رانندگی و مسافت دید دو پارامتر اصلی در طراحی قوس‌های قائم جاده هستند. یکی از مهم‌ترین معیارهای اندازه‌گیری راحتی رانندگی در قوس‌های قائم، شتاب قائم است. روابط محاسبه شتاب قائم در منابع معتبر طراحی هندسی جاده از جمله کتاب سبز آشتو بر اساس مدل جرم نقطه‌ای است که در آن خودرو به‌عنوان یک جسم نقطه‌ای دارای جرم مشخص فرض شده است. با توجه به اینکه خودرو از قسمت‏های بسیاری تشکیل شده است، پاسخ‌های دینامیک هر قسمت متفاوت از یک جسم نقطه‌ای است. در این تحقیق، برای بررسی دقیقتر شتاب قائم خودرو و مقایسه با شتاب قائم حاصل از مدل جرم نقطهای، از نرم‌افزارهای شبیهسازی دینامیک Carsim و Trucksim تحت مدل Multi-Body (M-B) استفاده شده است. پاسخ‌های دینامیک سه نوع وسیله نقلیه تحت سرعت‌ها و شیب‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که بسته به سرعت وسیله نقلیه، شیب مسیر و نوع وسیله نقلیه، اختلاف قابل توجهی بین نتایج این دو مدل وجود دارد و مدل جرم نقطه‌ای شتاب کمتری را ارائه میدهد. بهطوری که اختلاف شتاب قائم بین مدل جرم نقطه‌ای و مدل M-B بسته به سرعت و شیب مسیر در خودروی سواری بین 6/12 تا 9/25 درصد، در خودروی SUV بین 8/23 تا 1/29 درصد و در کامیون بین 29 تا 6/47 درصد است. با توجه به نتایج این تحقیق، استفاده از مدل دینامیک M-B در طراحی قوس‌های قائم با توجه به شبیهسازی دقیقتر خودرو، طرح واقع‌بینانه‌تری را ارائه میدهد.

https://jtie.semnan.ac.ir/article_4279_e834b8bf8c05da5b415900b399231d04.pdf