مهندسی حمل و نقل
سال:1389 | دوره:2 | شماره:1 (پیاپی 5) |تعداد مقالات:7

یکی از پیامدهای زیست محیطی تونل های شهری، ایجاد لرزش در سطح زمین است که در برخی موارد می تواند آزاردهنده نیز باشد. هدف از این مطالعه شبیه سازی بار دینامیک ناشی از حرکت قطار و بررسی تاثیر آن بر لرزش سطح زمین است. برای این منظور ابتدا لازم است بار قطار شبیه سازی شده و اثر آن بر روی میزان لرزش سطح زمین مورد بررسی قرار گیرد. در این مطالعه، عوامل موثر بر بزرگی و فرکانس بار دینامیکی قطار مورد بررسی قرار گرفته و تغییرات نیروی قائم اعمالی از طرف واگن به ریل در یک مدل طولی از واگن ها، بر حسب زمان، تعیین شده است. سپس تابع بار ناشی از حرکت قطار بر حسب فرکانس محاسبه شده و به کمک طیف دامنه فوریه، محدوده فرکانس بار شناسایی شده است. در مرحله بعدی با فیلترکردن فرکانس های دارای انرژی کمتر در محدوده فرکانسی بار، بار دینامیکی قطار به صورت نقطه ای به مدل عددی تونل (خط 4 مترو تهران) اعمال شده است. به این ترتیب میزان لرزش سطح زمین به صورت نگاشت های شتاب و سرعت مشخص شده است. مدلسازی انجام شده نشان می دهد که حداکثر لرزش سطح زمین در محدوده خط 4 مترو تهران، در اثر حرکت همزمان دو قطار با سرعت 80 کیلومتر بر ساعت که وزن هر واگن آن 100 تن است، برابر 84 دسی بل است که این مقدار می تواند برای ساکنان این منطقه آزاردهنده باشد.

مخلوط بتن آسفالتی ترکیبی از قیر و سنگدانه است. مصالح سنگی شامل ذرات ریز دانه و درشت دانه در مخلوط های آسفالتی، حدود 95 درصد از وزن مخلوط را در بر می گیرد. نقش سنگدانه ها در بتن آسفالتی دریافت بار از وسایل نقلیه و انتقال آن به لایه های زیرین است. بنابراین ویژگی سنگدانه ها تاثیر مستقیم بر عملکرد مخلوط آسفالتی، بویژه مقاومت در برابر شیار افتادگی و عریان شدگی دارد. در این تحقیق آزمایشگاهی با در نظر گرفتن مسائل فنی و اجرایی، نمونه هایی حاوی دانه بندی ریز دانه از نوع سنگ آهک و ثابت در تمامی ترکیبات، و درشت دانه با جایگزینی درصدهای مختلف) افزایش 20 درصدی (سنگ آهک با بازالت ساخته شد و تاثیر افزودن سنگ بازالت به عنوان درشت دانه در مقاومت شیارشدگی و تعیین مدول ارتجاعی با دستگاه UTM، همچنین دوام در برابر آب مطابق آیین نامه ایران بررسی شد. در پایان تحقیق مشخص شدکه ترکیب حاوی 100 درصد سنگ آهک درشت دانه و 100 درصد بازالت درشت دانه به ترتیب بیشترین و کمترین مقاومت را در برابر خصوصیات عملکردی ذکر شده دارند.

سامانه های مدیریت نگهداری و تعمیر در چند دهه اخیر مورد توجه صاحبنظران قرار گرفته و در صنایع مختلف بکار گرفته شده است. در راه آهن نیز سامانه مدیریت نگهداری و تعمیر خط آهن جهت بهینه کردن فعالیت ها و هزینه های مرتبط با آنها مطالعه و پیاده سازی شده است. چنین سامانه هایی برای پیش بینی وضعیت آتی خرابی از تکنیک های مختلفی استفاده کرده اند. در این مقاله ابتدا شاخص خرابی ریل تعریف شده و سپس با بکارگیری توزیع ویبال، وضعیت آتی سایش ریل تخمین زده شده است. تابع زوال برای سایش به وسیله ماتریس احتمالات گذر (انتقال) گسسته مارکوف بیان شده است. عموما برای همه کاربردهای عملی در مدیریت روسازی راه و راه آهن، از مدل های ناهمگن استفاده می شود. در تمام کارهایی که تاکنون در سطح کشور انجام شده است، به پیش بینی وضعیت مسیر بر اساس مدل های همگن پرداخته شده است و عوامل سببی در مدل های زوال دخالت داده نشده اند. از طرفی مهم ترین متغیر سببی موثر بر سایش ریل، ترافیک عبوری است. در این تحقیق، به منظور ساده سازی، تنها این متغیر در حل مدل زوال دخالت داده شده است. در واقع می توان با داشتن دو متغیر زمان و ترافیک عبوری از خط، وضعیت آتی ریل را پیش بینی کرده و عمر ریل را از دیدگاه سایش برآورد نمود. در این تحقیق، سایش ریل در قوس های 250 متری و با برداشت های میدانی در فواصل 6 ماهه صورت گرفته و با کمک مدل احتمالاتی زوال عمر ریل پیش بینی شده است.

نزدیک به کل روسازی های موجود در کشور از جنس بتن آسفالتی هستند که به دلایل مختلف عمر کوتاهی دارند و در سال های اولیه عمرشان دچار خرابی می شوند. یکی از مهم ترین خرابی های روسازی های آسفالتی ترک های خستگی هستند که به دلیل تعدد بار در جاده های کشور به وجود می آیند. ژئوتکستایل ها می توانند به عنوان تقویت کننده تا حد زیادی در افزایش طول عمر روسازی های آسفالتی موثر باشند. در این پژوهش، به بررسی عملکرد سه نوع ژئوتکستایل در عمر خستگی تیرچه های آسفالتی پرداخته شده است. آزمایش خستگی با استفاده از آزمایش تیر خمشی با بارگذاری 4 نقط های در حالت کرنش ثابت با موج نیمه سینوسی و فرکانس ده هرتز، انجام شده است. بررسی تعدادی از متداول ترین ژئوتکستایل های مورد استفاده در ایران در چهار سطح کرنش، از نوآوری های این تحقیق است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که عمر خستگی کلیه نمونه های مسلح شده با ژئوتکستایل افزایش می یابد، ولی این افزایش برای نمونه های 1 و 2 بیشتر از نمونه های داخلی است. نتایج این تحقیق خاطر نشان می کند که ژئوتکستایل می تواند سبب کاهش یا افزایش میانگین سفتی خمشی نمونه های آزمایشگاهی شود، ولی به طور کلی سبب افزایش کیفیت روسازی آسفالتی می شود.

در این پژوهش با بهره گیری از دو نوع نانورس متفاوت و متداول در بهبود خصوصیات مصالح، تلاش می شود با انجام آزمون های تجربی، تاثیر نانورس بر رئولوژی قیر مورد ارزیابی قرار گیرد. به این منظور با بکارگیری یک برنامه آزمایشگاهی مدون، ابتدا پراکنش و پخش صفحات نانورس در درصد وزنی متفاوت و با انتخاب یک روش ترمودینامیکی خاص، به کمک تکنیک پراش اشعه ایکس مورد کنکاش قرار گرفت. سپس با بکارگیری رئومتر برش دینامیکی، عملکرد نانورس های مختلف بر رفتار قیر مقایسه و ارزیابی شدند. تحلیل نتایج آزمون رئومتر برشی در دماهای مختلف به وضوح نشان می دهد که نانورس، با تغییرات اساسی در شبکه مولکول های قیر همانند یک مسلح کننده عمل کرده و رفتار قیر را با تغییر ویسکوزیته تحت تاثیر قرار می دهد. شدت و میزان این تغییرات تابع نوع و میزان نانورس است. همچنین با کاهش حساسیت حرارتی، مقاومت در برابر پیرشدگی نیز افزایش می یابد. نتایج نشان می دهند هر چند افزودن نانورس باعث افزایش مدول مختلط برشی و کاهش زاویه اختلاف فاز می شود و می تواند مقاومت در برابر تغییر شکل ماندگار را افزایش دهد، اما به دلیل کاهش انعطاف پذیری، عملکرد مناسبی در بهبود رفتار خستگی ندارد.

مقاومت رنگ های ترافیکی پایه آبی در برابر سایش ناشی از عبور ترافیک، یکی از چالش های مهم در زمینه مدیریت شهری است. تصمیم گیری ها در این زمینه بایستی به گونه ای صورت پذیرد که ایمنی رانندگان و عابرین را کاملا مد نظر داشته باشد، ضمن آن که با توجه به وسعت کاربرد رنگ های ترافیکی، از رنگ هایی استفاده شود که کمترین مشکلات زیست محیطی را ایجاد کرده و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشند. در این پژوهش مقاومت یکی از رنگ های متداول ترافیکی پایه آبی مورد استفاده در خط کشی های معابر و راه های کشور در برابر سایش مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش سایش در شرایط خیس (WTAT) و بر اساس شرایط محیطی متفاوت بر روی نمونه های آسفالتی انجام شد. نمونه ها پس از آزمایش به دو روش استانداردهای AS/NZS 4049 استرالیا و EN 1824 اروپا مورد ارزیابی قرار گرفتند بر پایه نتایج حاصله از آزمون ها و بررسی های صورت گرفته، رنگ ترافیکی پایه آبی مورد تحقیق، عملکرد مطلوبی در شرایط خشک داشته و عملکرد آن در شرایط شبیه سازی شده زمستانی) وجود آب نمک و شن (مناسب تشخیص داده شد این رنگ با توجه به داشتن قابلیت بازتاب بهتر نور در مقایسه با رنگ های پایه حلالی موجود و همچنین سازگاری با محیط زیست، می تواند جایگزین مناسبی برای رنگ های ترافیکی پایه حلالی در کشور باشد.

سیستم سوزن به لحاظ نقش عملکردی از مهم ترین و حساس ترین زیر بخش ها و عناصر سیستم ریلی به شمار می آید. این سیستم شامل ماشین سوزن، ادوات ریلی و مکانیزم های واسط آنهاست. در این مقاله ضمن مروری کلی بر روش های قابل استفاده جهت تشخیص و شناسایی خطا در سیستم های مهندسی مشابه، نتایج حاصل از بکارگیری الگوریتم فازی جهت تشخیص و شناسایی خطاهای سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. قوانین فازی بر اساس داده های استخراج شده از سیستم ماشین سوزن موجود در دانشکده مهندسی راه آهن توسعه یافته و بر روی سیستم مزبور، در حالت های مختلف عملکردی سالم و خطای آن مورد آزمون قرار گرفته است. الگوریتم مورد استفاده قابلیت تشخیص و شناسایی اغلب خطاهای مجموعه سوزن و ماشین سوزن را دارد. در انتهای مقاله نتایج حاصل برای آزمون الگوریتم در مورد یک خطا ارائه شده است.