Raylı sistemlerde yol kusurlarının titreşim verilerine dayalı tespiti, araştırılması ve modellenmesi
Detection, investigation and modeling of road defects in rail systems according to vibration data
- Tez No: 845993
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA KAAN BALTACIOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Düşey titreşim, Kara yolu ulaşımı, Kusur tespiti, Mekanik titreşim, Zaman-frekans analizi, Vertical vibration, Land transportation, Flaw detection, Mechanical vibration, Time-frequency analysis
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Küresel anlamda artan nüfus ve insan ihtiyaçları doğrultusunda raylı ulaşımların kullanımlarında kritik artışlar meydana gelmektedir. Artan kullanımlara bağlı olarak trenlerde ki yük ve hız artışları güvenlik risklerini de beraberinde getirmektedir. Bu tez çalışmasında raylı ulaşımlarda meydana gelebilecek güvenlik problemlerinin tespiti ve kestirimci bakım sürelerinin tahminlerini gerçekleştirmek için modelleme ve prototip analizleri gerçekleştirilmiştir. Raylı ulaşım araçlarının kendi ağırlıklarına bağlı olarak zeminde meydana gelen titreşimler sonucunda oluşan yerdeğiştirme, ivmelenme ve stress değerleri incelenmiştir. Yolda oluşan kusurların gelişimleri, geometrileri ve konumları zaman alanında tespit edilmektedir. Küçük ölçeklerde bir prototip tasarım geliştirilmiştir. Tasarımın simülatif ve deneysel analizleri gerçekleştirilmiştir. Yol altı boşluk ve yol üstü çıkıntı tipi kusurlu yol koşulları, kusursuz yol koşulları ile mukayese edilmiştir. Yol altında boşluk kusuru 4425 milimetrekare yüzey alanına sahiptir. Yoldaki çıkıntının boyutları 1,5 milimetre (yükseklik) ve 25 milimetredir (uzunluk). Yol altı boşluğu için yer değiştirme değişimi %61,8 olarak belirlenmiştir. İvmelenme değerlerindeki değişim %108,7 oranındadır. Deneysel çalışmalarda ivmelenme artışları kusurun bulunduğu bölgelerde yoğunluk göstermekte ve ortalama değişim %12,5 değerindedir. Yol üzerinde oluşturulan kusur durumu (çıkıntı) incelendiğinde yerdeğiştirme verilerinde %2,9 değişim gözlemlenmiştir. İvme verilerinin simülatif ve deneysel ölçümü açısından artışlar sırasıyla %4,71 ve %3,56 olarak tespit edilmiştir. Gerçek yol ölçeklerinde simülatif çalışmalar 20-100 Hz. ve 50-500 kN yük değerleri aralığında analiz edilmiştir. Farklı geometrilerde ve boyutlardaki kusurlar için tepkiler araştırılmış, 40, 60, 80 Hz. frekans değerlerinde tespit edilebilirliğin arttığı gözlemlenirken sayısal sonuçların küçük ölçekli prototip uygulamalar ile tutarlı olduğu saptanmıştır. Titreşim etkilerine dayalı tepkiler analiz edilmiş ve olumlu sonuçlar elde edilmiştir. Simülatif analizler deneysel çalışmalarla desteklenmiş ve uyumlulukları sonuçlar alt bölümünde ayrıntılı grafiklerle sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Critical increases in the use of rail transport are taking place in line with the growing global population and human needs. Due to increased usage, increased loads and speeds on trains also pose safety risks. In this thesis, modeling and prototype analyses were carried out to identify safety problems that may occur in rail transport and to realize estimates of maintenance period. Displacement, acceleration and stress values were examined in line with the vibration effects of rail transportation vehicles on the ground depending on their own weight. The development of defects, their geometry and defect locations are detected in the time domain. A prototype design has been developed at small scales. Simulative and experimental analyzes of the design were carried out. Imperfect road conditions such as under-road gap and protrusion type were compared with perfect road conditions. The gap defect under the traverse had a surface area of 4425 square millimeter. Dimensions of the protrusion on the road were 1.5 millimeter (height) and a 25 millimeter (length). Displacement variation for the under-road gap were determined as 61.8%. The change in acceleration values was 108.7%. In experimental studies, acceleration increases were concentrated in the regions where the defect was located and the average change was 12.5%. When the defect (protrusion) created on the road was examined, a 2.9% change was observed in the displacement data. In terms of simulative and experimental measurement of acceleration data, the increases were determined as 4.71% and 3.56%, respectively. Simulative studies at real road scales were analyzed in the range of 20-100 Hz. and 50-500 kN load values. Responses for defects of different geometries and sizes were investigated, and it was observed that detectability increased at frequency values of 40, 60, 80 Hz, and the numerical results were found to be consistent with small-scale prototype applications. Responses based on vibration effects were analyzed and positive results were obtained. Simulative analyses were supported by experimental studies and their compatibility was presented with detailed graphics in the results subsection.
Benzer Tezler
- Yapay zeka teknikleri kullanılarak hava durumu değişimlerinin toplu taşım talep tahminine olan etkisi: İstanbul örneği
The impact of weather changes on public transportation demand forecasting using artificial intelligence techniques: The case of Istanbul
CAFER YAZICIOĞLU
Doktora
Türkçe
2025
UlaşımKırıkkale Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ PAYIDAR AKGÜNGÖR
- Monoray sistemleri, Türkiye'deki yatırım süreçleri ve yerel yönetimlerin monoraya yaklaşımı
Monorail systems, investment processes in Turkey and approach of local governments to monorail
EMRE MEMİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. PELİN ALPKÖKİN
- A comparison of fatigue strength assessment of seam-welded joints using methods of different standards used in rail vehicle construction
Demiryolu taşıtlarında kullanılan kaynaklı bağlantıların farklı standartlardaki yöntemler ile yorulma mukavemeti değerlendirmesinin karşılaştırılması
ADA ÖZCEÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN SÜNBÜLOĞLU
- Raylı sistemlerde yol tasarımının enerji tüketimi üzerine etkilerinin belirlenmesi
Railway track designing effects on energy consumption
İLHAN KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖNDER GÜLER
- Raylı sistemlerde servis gecikme analizi
Servis delay analysis in rail systems
YUNUS DİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiÇankırı Karatekin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BAŞAK VARLİ BİNGÖL