لوگو-انتشارات-دانشگاه-صنعتی-شریف
۰۲۱-۶۶۱۶۴۰۷۰ ☎
book.ec@sharif.ir ✉
صفحه اصلیورودفهرست موضوعیجستجوی پیشرفتهنسخه الکترونیکیپذیرش کتابپیوندهادرباره ما
افراد آنلاین: 3
بازدیدها از دیروز: 159
کل بازدیدها: 228086
دینامیک وسیلة نقلیه روی پل با کاربرد ویژه در مهندسی راه‌آهن
عنوان: دینامیک وسیلة نقلیه روی پل با کاربرد ویژه در مهندسی راه‌آهن
نویسنده: محمدعلی رضوانی، محسن غضنفری، احمد رحمتی‌علایی
نوبت چاپ: اول
سال چاپ: 1398      
قطع: وزیری
تعداد صفحات: 208

شابک: 9789642082124
ناشر: مؤسسه انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف
موجود نیست




فهرست مطالب

فصل 1. کلیات 1
1 - 1 مقدمه 1
1 - 2 مدل‌های وسیلۀ نقلیه 6
1 - 3 مدل‌های پل 9
1 - 4 وسایل نقلیه و پل‏های ریلی 11
1 - 5 روش‏های حل 12
1 - 6 ضریب تأثیر و پارامتر سرعت 16
1 - 7 مرور مطالب فصل 19

فصل 2. تیر ساده تحت عبور بار متحرک تکی و بار قطار 21
2 - 1 مقدمه 22
2 - 2 ارتعاش خمشی تیرها و شرایط مرزی آن 24
2 - 3 مُدهای طبیعی تیر تحت‌تأثیر ارتعاش خمشی 28
2 - 4 تعامد مُدهای طبیعی، قضیۀ بسط 32
2 - 5 تیر ساده تحت بار متحرک تکی 39
2 - 6 ضریب تأثیر برای جابه‌جایی نقطۀ میانی 44
2 - 7 ضریب تأثیر برای گشتاور خمشی نقطۀ میانی 46
2 - 8 ضریب تأثیر برای نیروی برش انتهایی 47
2 - 9 تیر ساده تحت مجموعه‌ای از بارهای متحرک 48
2 - 10 مرور مطالب فصل 62
فصل 3. پل‌ با تکیه‌گاه‌های کشسان تحت بارهای متحرک قطار 63
3 - 1 مقدمه 64
3 - 2 معادلۀ حرکت 65
3 - 3 بسامد پایۀ تیر 66
3 - 4 تحلیل پاسخ دینامیکی 68
3 - 5 پدیده‌های تشدید و حذف 70
3 - 6 اثر میرایی سازه‌ای 74
3 - 7 پوش معادلات پاسخ تشدید 79
3 - 8 ضریب تأثیر و پوش معادلات ضربه 81
3 - 9 مرور مطالب فصل 82

فصل 4. تیرهای با تکیه‌گاه کشسان تحت شرایط تشدید و حذف 83
4 - 1 مقدمه 84
4 - 2 روابط نظری 85
4 - 3 شرایط تشدید و حذف 89
4 - 4 سازوکار تشدید و حذف 92
4 - 5 مرور مطالب فصل 93

فصل 5. تأثیر بارهای متحرک عمودی و افقی روی تیر‌های منحنی 95
5 - 1 مقدمه 96
5 - 2 معادلات دیفرانسیل حاکم 97
5 - 3 تیر منحنی در معرض یک بار متحرک 99
5 - 4 عبارت واحد برای ارتعاشات عمودی و شعاعی 109
5 - 5 پاسخ ارتعاشات تیر تحت چندین بار متحرک 110
5 - 6 شرایط تشدید و حذف 112
5 - 7 ضریب تأثیر ناشی از بارهای متحرک 113
5 - 8 مسئلة ویژه‌مقدار، روش اجزای محدود، حالتی از روش ریلی ـ ریتز 114
5 - 9 توابع درون‌یابی با درجة بالاتر گره‌های داخلی 117
5 - 10 روش سلسله‌مراتبی اجزای محدود 119
5 - 11 مرور مطالب فصل 121

فصل 6. برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه‌ـ پل 123
6 - 1 مقدمه 124
6 - 2 معادلات حرکت برای وسیلۀ نقلیه و پل 126
6 - 3 معادلات مربوط به المان براساس نمو حرکت 130
6 - 4 معادلۀ سختی معادل برای وسیلۀ نقلیه 131
6 - 5 المان برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه ـ پل 133
6 - 6 تحلیل دینامیکی جزءبه‌جزء با انجام تکرار 136
6 - 7 مطالعات پارامتری 142
6 - 8 مرور مطالب فصل 146

فصل 7. تأثیر چرخش حول محور عرضی بر برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه‌ـ‌پل 149
7 - 1 مقدمه 150
7 - 2 معادلات حرکت برای وسیلۀ نقلیه و پل 152
7 - 3 المان برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه صلب‌ـ‌پل 157
7 - 4 معادلات حرکت برای سامانۀ برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه‌ ـ پل 162
7 - 5 مرور مطالب فصل 166

فصل 8. بررسی مفهوم نیروهای برهم‌کنش در مدل‌سازی برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه‌ـ پل 169
8 - 1 مقدمه 170
8 - 2 معادلات وسیلۀ نقلیه و نیروهای برهم‌کنش 172
8 - 3 روش حل نیروهای برهم‌کنش از معادلات حاکم بر وسیلۀ نقلیه 176
8 - 4 المان برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه‌ـ پل فقط با درنظر گرفتن نیروهای برهم‌کنش عمودی 177
8 - 5 المان برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه‌ـ پل با درنظر گرفتن نیروهای عمودی و افقی 179
8 - 6 معادلات سامانه و میرایی سازه‌ای 181
8 - 7 روش تحلیل تاریخچۀ زمانی برای سامانه‌های برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه‌ـ پل 183
8 - 8 مرور مطالب فصل 185

منابع 187
واژه‌نامۀ فارسی ـ انگلیسی 191
فهرست نماد‌ها 193
فهرست راهنما 199


پیشگفتار
این کتاب به بررسی برهم‌کنش دینامیکی وسیلۀ نقلیه روی پل با کاربرد ویژه در مهندسی راه‌آهن (قطار و پل) می‌پردازد. زمانی‌که وسیلۀ نقلیه از روی پلی عبور می‌کند، موجب اِعمال بار ضربه یا اثر دینامیکی روی آن می‌شود که باید در طراحی پل‌ مدنظر قرار گیرد. در این کتاب به‌منظور بهبود تخمین ارتعاشات پل از سه مدل وسیلۀ نقلیه ساده تا پیچیده شامل بار متحرک، جرم متحرک و جرم فنربندی‌شدۀ متحرک استفاده شده است. از موضوعات مهم دیگر این کتاب علاوه‌بر مدل‌سازی متفاوت برای پل و وسیلۀ نقلیه، تمرکز بر برهم‌کنش دینامیکی پل و وسیلۀ نقلیه است. برهم‌کنش دو جزء پیشین موجب کوپل‌شدن دو مجموعه معادلات دیفرانسیل غیرخطی مربوط به‌وسیلۀ نقلیه و پل می‌شود. در فصل اول، عوامل کلیدی که در برهم‌کنش دینامیکی پل و وسیلۀ نقلیه متحرک دخالت دارند و نیز انواع مدل‌های وسیلۀ نقلیه و پل شرح داده شده است. یکی از اساسی‌ترین مسائلی که باید در بررسی ارتعاشات ناشی از وسیلۀ نقلیه روی پل بررسی ‌شود، پاسخ دینامیکی تیر با تکیه‌گاه ساده تحت اثر یک بار تکی متحرک است. در فصل دوم روابط مربوط به تغییرشکل، گشتاور خمشی و نیروی برشی یک تیر ساده تحت یک بار متحرک تکی استخراج شده است. در فصل سوم، پاسخ ديناميكي تير با تکیه‌گاه کشسان تحت بارهاي متحرك قطار با استفاده از روش تحليلي بررسي شده است. فصل چهارم کتاب را می‌توان به‌عنوان فصل تکمیلی برای تیرهای با تکیه‌گاه کشسان درنظر گرفت. هدف پیش‌رو مشخص نمودن سازوکار دربرگیرندۀ پدیده‌های تشدید و حذف ناشی از عبور و مرور قطارها بر تیرهای با تکیه‌گاه کشسان است که برای کاهش ارتعاشات ناشی از قطار بسیار کارآمد است. بار متحرک افقی را ‌می‌توان به‌عنوان نیروی گریز‌از مرکز ایجاد‌شده توسط وسایل نقلیه‌ای درنظر گرفت که در حال حرکت در امتداد یک مسیر منحنی‌شکل ‌است. لذا در فصل پنجم، پاسخ‌های تحلیلی برای یک تیر خمیدۀ افقی که در معرض بارهای متحرک افقی و عمودی قرار گرفته، محاسبه شده است. از فصل ششم به بعد، علاوه بر دقیق‌تر شدن مدل تیر و قطار، جزء مرتبط‌کنندۀ این دو نیز معرفی می‌شود. نقطه‌ضعف مدل ارائه‌شده در فصل ششم این است که اثر چرخش حول محور عرضی بدنۀ واگن به‌دلیل تغییر‌شکل‌های متفاوت سامانه تعلیق به‌موقع در‌نظر گرفته نمی‌شود. برای رفع این مورد در فصل هفتم المان‌های برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه ـ پل صلب به‌دست‌آمده با درنظر گرفتن به‌موقع اثر چرخش حول محور عرضی نه-تنها برای محاسبۀ پاسخ پل بلکه برای پاسخ وسیلۀ نقلیه به‌کار گرفته می‌شود. در فصل هشتم، برخلاف فصل ششم که برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه ـ پل به‌وسیلۀ انقباض درجات آزادی وسیلۀ نقلیه به درجات آزادی پل برقرار می‌گردد، روشی معرفی می‌شود که از نیروهای برهم‌کنشی به‌عنوان رابطی برای حل مسئلۀ مشابه فصل ششم بهره می‌گیرد. فرمول‌بندی ارائه‌شده، به-کارگیری روش تفاضل محدود نیومارک برای گسسته‌سازی معادلات حرکت وسیلۀ نقلیه است که توسط آن نیروهای برهم‌کنش به‌دست می‌آیند و براساس جابه‌جایی‌های چرخ بیان می‌شوند. این کتاب می‌تواند به‌عنوان منبع درسی برای مقاطع تحصیلی کارشناسی ارشد و دکتری در زمینة بررسی ارتعاشات وسیلۀ نقلیه و پل معرفی شود. دانش عمومی درمورد مفاهیم ارتعاشات سامانه‌های گسسته و ممتد و همچنین روش اجزای محدود برای مطالعۀ این کتاب و رسیدن به اهداف مدنظر مفید است. مدل‌های مختلف معرفی‌شده برای برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه و پل در بهبود عملکرد وسایل نقلیه در صنعت ریلی قابل‌استفاده است. برای افزایش غنای این اثر از مباحث مربوط به برهم‌کنش وسیلۀ نقلیه ریلی و پل نظیر دینامیک پل و قطار با کاربرد در راه‌آهن پرسرعت تألیف یانگ، یائو و وو؛ دینامیک پل‌های راه‌آهن تألیف فرایبا؛ مبانی تحلیل ارتعاشات تألیف میروویچ؛ و ارتعاشات غیرخطی تألیف اشمیت و تندل نیز استفاده شده است. مباحث موجود در این کتاب توسط دکتر محمدعلی رضوانی با عنوان «ارتعاشات غیرخطی با کاربرد در راه‌آهن» طی سال‌های متوالی در دانشکدۀ مهندسی راه‌آهن دانشگاه علم و صنعت ایران تدریس می‌شود. همچنین در زمینۀ تقابل اثر دینامیکی قطار و پل، مسائل مرتبط با ارتعاشات ناوگان ریلی و مدل‌سازی عددی اجزای محدود با نرم‌افزار LS-DYNA پژوهش‌ها‌ی گسترده‌ای توسط مؤلفان این کتاب صورت گرفته است. از دانشجویان، کارشناسان، اساتید و صاحب‌نظران درخواست می‍شود با ارائۀ دیدگاه‌ها و پیشنهادهای خود به-منظور بهبود هرچه بهتر این کتاب در ویراست‌های آینده مؤلفان را یاری رسانند.