Üst yapı elemanlarının tren yollarındaki titreşime etkisinin matematiksel modellerle incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında raylı sistem yolları üst yapısındaki değişkenlerin sistemin titreşim karakteristiği üzerindeki etkisi incelenmiştir. Çalışma kapsamında balastlı üst yapıya sahip raylı sistem ve bu sistemde kullanılan elemanların titreşime olan etkisi incelenmiştir. Matematiksel modeller hazırlanırken ray çökmesi farklı bir bakış açısı ile incelenmiş ve ray çökmesi matematiksel modele dahil edilmiştir. Model, yarım taşıt prensibinde hazırlanmış ve taşıt rijit kabul edilmiştir. Tren ve yol elemanlarını barındıran yirmi altı serbestlik dereceli matematiksel model, durum uzayı matrisi yöntemleri ile MATLAB yardımıyla çözülmüştür. Klasik demiryolu matematik modelinin çözümü ADAMS programı sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Kullanılan metot ve hazırlanan matematiksel model ile farklı zemin elemanları ve yolların titreşim karakteristikleri incelenmiştir. Yapılan çalışma kapsamında elde edilen matematiksel modeller bölgeye en uygun yol ve vagon tipinin seçiminde bir ön bilgi kaynağı olarak kullanılabilecektir.

The effect of the railway variables on vibration characteristics is studied in this thesis. Regular ballasted railways and the effect of railway component on vibration characteristics are investigated. The track collapse is simulated by a different method while preparing a mathematical model in which the rail collapse is included. A half-car model has been employed for the mathematical model and the vehicle was considered to be rigid. A twenty-six DOF mathematical models were prepared depending on road types and the number of damping pads and mathematical models were solved by state space matrix method using MATLAB. The regular railway mathematical model solution were compared with the ADAMS simulation solutions for further comparison. Vibration characteristics of different ground type and substructure type can be investigated by mathematical models developed in this study. Mathematical models obtained within the study can be used as a preliminary information source to choose the ideal railway and car types.