Teker ve ray düzensizliklerinin raylı sistem araç dinamiği ve yolcu konforu üzerindeki etkileri
Effects of wheel and rail irregularities on rail system vehicle dynamics and ride comfort
- Tez No: 1021297
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KOCABAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Raylı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, raylı sistem araçlarında teker–ray düzensizliklerinin araç dinamiği ve yolcu konforu üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, araç gövdesi, bojiler ve tekerlek–ray etkileşimini içeren yedi serbestlik dereceli bir dinamik model geliştirilmiştir. Modelde, birincil ve ikincil süspansiyon sistemleri yay ve sönümleyici elemanlar ile temsil edilmiş; araç sisteminin düşey ve yanal doğrultudaki hareketleri (zıplama, yalpa ve yunuslama) dikkate alınmıştır. Araç gövdesine ait düşey ivme, yalpa ve yunuslama açısal ivmeleri temel değerlendirme kriterleri olarak kullanılmıştır. Farklı düzensizlik türleri (ondülasyon, ray çökmesi ve teker apleti) ve farklı hız koşulları altında (80, 100 ve 120 km/s) sistemin dinamik davranışı karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Teker-ray düzensizliğini modellemek için farklı harmonik frekanslı sinüzoidal formda matematiksel fonksiyonlar kullanılmıştır. Teker–ray düzensizliklerinin araç dinamiğini ve yolcu konforunu etkilediği görülmüştür. Ondülasyon türü düzensizliklerin belirli frekanslarda rezonans etkisi oluşturarak titreşim genliklerini artırdığı; ray çökmesi düzensizliklerinin ani darbe etkisiyle yüksek genlikli geçici titreşimlere neden olduğu belirlenmiştir. Teker apleti düzensizliklerinin ise yüksek frekanslı ve sürekli titreşimler oluşturarak yolcu konforunu en olumsuz etkileyen düzensizlik türü olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca araç hızının artmasıyla birlikte titreşim seviyelerinin belirgin şekilde yükseldiği ve süspansiyon sisteminin sönümleme performansının kritik hale geldiği görülmüştür. Yapılan dinamik analizler, araç seyir hızının 80 km/s'den 120 km/s'ye çıkmasının sistemde kararsızlığı belirgin şekilde artırdığını ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
This study investigates the effects of wheel-rail irregularities on vehicle dynamics and ride comfort in rail system vehicles. For this purpose, a seven-degree-of-freedom dynamic model was developed, including the vehicle body, bogies, and wheel-rail interaction. In the model, the primary and secondary suspension systems are represented by spring and damper elements, and the vehicle's vertical and lateral movements (bounce, roll, and pitch) are considered. Irregularities such as rail undulation, rail deflection, and wheel flat, resulting from wheel-rail interaction, are represented by special sinusoidal functions. The vertical acceleration, roll, and pitch angular accelerations of the vehicle body were used as the basic evaluation criteria. The dynamic behaviour of the system was comparatively investigated under different types of irregularities (undulation, rail deflection, and wheel flat) and different travel speed conditions (80, 100, and 120 km/h). Mathematical functions in sinusoidal form with different harmonic frequencies were used to model wheel-rail irregularities. The wheel-rail irregularities affect vehicle dynamics and passenger comfort. The undulation-type irregularities increase vibration amplitudes by creating a resonance effect at certain frequencies; rail deflection irregularities cause high-amplitude transient vibrations with sudden impact effects. Wheel flat irregularities were found to be the most negatively affects passenger comfort by creating highfrequency and continuous vibrations. Furthermore, it was observed that vibration levels increased significantly with increasing vehicle speed, and the damping performance of the suspension system became critical. Dynamic analyses revealed that increasing the vehicle speed from 80 km/h to 120 km/h significantly increased instability in the system.
Benzer Tezler
- Yüksek hızlı trenlerde teker ray etkileşimi ve gürültünün önlenmesi
Wheel rail interaction and prevention of noise in high-speed trains
ÖZDENUR TOKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL ESEN
- Tekerlek ve ray etkileşiminin modellenmesi ve analizi
The interaction of wheel and rail modeling and analysis
ERDİM ERTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL ESEN
- Raylı sistem araçlarının titreşimlerinin elektrik-mekanik analoji ile modellenmesi ve simülasyonu
Modeling and simulation of vibrations of rail system vehicles by using electrical-mechanical analogy
FATİH PEHLİVAN
Doktora
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL ESEN
- Slip-slide control system for railway vehicles
Demiryolu araçları için kayma-kızaklama kontrol sistemi
ÖNCÜ ARARAT
Doktora
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TURAN SÖYLEMEZ
- Borlu çeliklerin ray malzemesi olarak kullanım olanaklarının sürtünme ve aşınma özellikleri açısından araştırılması
Investigation of usage possibilities of boron steels as a rail material in terms of friction and wear properties
FATİH BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÜMİT ER