مقاله با موضوع شرایط محیطی و شبیه‌سازی

دانلود پایان نامه

5-1-تحلیل اطلاعات
همانطور که در فصول قبل ذکر شد؛ به طور معمول در طبقه‌بندی مختلف راه‌ها و بزرگراه‌ها (چه مسیرهای اصلی و چه شیبراهه‌ها و رمپهای اتصال) از تلفیقی از منحنی‌های افقی و قائم استفاده می‌شود؛ این ترکیبات شامل هم‌پوشانی و ترکیب قوس‌های قائم با قوس‌های افقی ساده-مرکب و معکوس می‌باشد. راهنماها و آئین‌نامه‌های طرح هندسی موجود به طور کافی و مناسب درخصوص پایداری وسایط نقلیه در چنین مسیرهایی (خطوط 3D) و نکات مربوط به طراحی این حالت از حرکت وسایل نقلیه بحث نکرده‌اند.
در این تحقیق از یک نرم‌افزار شبیه‌ساز کامپیوتری به نام Truck SIM به منظور شبیه‌سازی حرکت وسایل نقلیه سنگین روی‌قوس‌های سه بعدی مذکور و تحلیل مشخصات دینامیکی استفاده شده است.
از آنجائیکه روابط و محدودیت‌های موجود در راهنماهای طرح هندسی و آئین‌نامه‌های موجود براساس محدودیت شتاب – سرعت و نیروهای وارده بر وسایط نقلیه در مسیرهای دوبعدی می‌باشد، هدف اصلی این تحقیق مقایسه شتاب جانبی وسایط نقلیه در هنگام تبادل منحنی‌های افقی و قوس‌های عمودی و تعیین مشخصات هندسی طرح در حالت سه بعدی به صورت معادل با مشخصات هندسی طرح در حالت دو بعدی می‌باشد؛
Truck SIM که برنامه‌ای جهت آنالیز و طراحی مدل مکانیکی وسیله نقلیه و شبیه‌سازی حرکت کامیون‌ها در مؤسسه MSC تولید شده است، دقیقاً حرکت کامیون را در مسیرهای تعریف شده توسط کاربر شبیه‌سازی کرده و با استفاده از داده‌های ورودی شامل هندسه طرح- سرعت توزیع وزن- انحراف مسیر و … قادر است ویژگی‌هایی نظیر شتاب جانبی- چرخش بدنه- فاصله دید توقف و … را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهد.
از آنجائی‌که Truck SIM دارای نمونه‌های کامل و جامعی از وسایط نقلیه می‌باشد در این تحقیق از دو نمونه رایج و پرکاربرد استفاده شده است:
1. کامیون WB-15: این وسیله نقلیه به عنوان وسیله نقلیه طرح متوسط در آئین‌نامه آشتو AASHTO می‌باشد و یکی از رایج‌ترین وسایط نقلیه برای تردد در جاده‌ها می‌باشد.
2. کامیون کمپرسی جام‌دار DUMP truck معروف به کامیون 10 چرخ که جزء پرکاربردترین وسایل نقلیه سنگین کشور بالاخص در امور زیربنایی مهندسی معدن- راهسازی و ساختمان می‌باشند اما تفاوت آن با کامیون‌های WB-15 در نوع شاسی آن است که این کامیون‌ها دارای شاسی یکسره‌اند و در خصوص کامیون‌های WB-15، وجود فصل(Hitch)در محل اتصال قسمت کشنده (Tractor) به Trailer باعث تفاوت رفتار حرکتی و مشخصات دینامیکی و عکس‌العمل‌های این وسیله نقلیه بالاخص در هنگام عبور از منحنی‌های افقی و قائم خواهد شد.
ضمناً لازم به ذکر است در طرح هندسی معرفی شده به برنامه چه در مورد قوس افقی ساده و معکوس از منحنی انتقال استفاده نشده است؛ زیرا براساس یافته‌های تحقیقات قبلی، استفاده یا عدم استفاده از منحنی انتقال در قوس تفاوت قابل ملاحضه‌ای در نتایج شتاب جانبی بدست آمده جهت مقایسه حالت دو بعدی و سه بعدی ترکیب قوس‌ها نخواهد داشت.
بیشترین اندازه در نظر گرفته شده برای شیب عرضی 6%+ و 6%- می‌باشد.
5-2-نتیجه گیری در مورد هر یک از سوالات یا فرضیات تحقیق
براساس نتایج این تحقیق مشخص شده است که به منظور جبران تأثیر قوس‌قائم در ترکیب با قوس افقی و به منظور تعدیل کاهش سطح شتاب جانبی و رساندن آن به مقادیر حالت دو بعدی، باید شعاع قوس را افزایش داد؛
دامنه افزایش از 5/7% تا 38% می‌باشد که این مقدار بستگی به طرح وسایط نقلیه و سرعت آن دارد.
در مورد قوس‌های افقی معکوس در ترکیب با قوس قائم نیز به منظور جبران تاثیر منحنی معکوس باشد شعاع را افزایش داد و دامنه افزایش این شعاع از 3/3% تا 3/24% می‌باشد که بستگی طرح وسایل نقلیه- سرعت و نیز نسبت بین شعاع کمان تیزتر و کمان صاف‌تر دارد. که این نسبت عامل مهمی در مقاومت وسایل نقلیه در منحنی افقی معکوس می‌باشد.
عامل بسیار مهم دیگری که در مقاومت وسایل نقلیه اهمیت زیادی دارد، سرعت چپ کردن (واژگونی) Roll over speed که در حقیقت آستانه واژگونی وسیله نقلیه می‌باشد. این عامل بستگی زیادی به ویژگی‌های تعلیقی وسایل نقلیه بالاخص برای منحنی‌های معکوس ترکیبی (3D) مشاهده شده است سرعت واژگونی در سرعت‌های پائین‌تر به سرعت طرح نزدیکتر است. این امر نگرانی ویژه‌ای را بخصوص درخصوص پیچ‌ها- رمپها و شیبراهه‌هایی که سرعت طرح آنها به طور غیرواقعی پائین‌است و بوجود آورده است در صورت رانندگی با سرعت بیش از این حد در نقاط پیچ‌ها و قوس‌ها … راننده با مشکلات امنیتی مواجه خواهد شد. در مجموع می‌توان برای نشان دادن تاثیر قوس‌های قائم و نیز سایر عوامل موثر در طراحی که در آئین‌نامه‌ها به آن اشاره‌ای نشده است؛ می‌توان با شبیه‌سازی و جمع‌آوری اطلاعات و سپس تحلیل و توسعه آن بوسیله مدلهای ریاضی به روابط موردنیاز درخصوص پارامترهای مورد اشاره دست یافت.
افزایش دور در جهت عکس پایداری وسیله نقلیه در برابر واژگونی عمل می کند. یعنی با افزایش دور سرعت واژگونی کاهش می یابد.
5-3- نتیجه گیری در مورد کل تحقیق
در صورتیکه طراحی راه بر اساس سرعت واژگونی تعیین کننده باشد ، وسیله نقلیه حاکم طرح ، کامیون های مفصل دار(تراکتور+تریلر) و در صورتیکه طراحی بر اساس تساوی شتاب جانبی در قوس های دو بعدی و سه بعدی مسیر باشد ، وسیله نقلیه حاکم طرح کامیون های با شاسی یکسره خواهد بود.
5-4-کابردهای عملی و تئوری
با استفاده از قابلیت‌های بسیار بالای نرم‌افزار می‌توان از آن به عنوان وسیله‌ای برای مدل کردن جاده‌های موجود کشور با استفاده از نقشه این راه‌ها و شرایط محیطی و منطقه‌ای راه مورد نظر، جهت تعیین پارامترهای موردنیاز طرح هندسی- شناسایی نقاط حادثه‌خیز و نهایتاً اصلاح طرح و برطرف کردن مشکلات آن اقدام نمود.
5-5-توصیه‌ها و پیشنهادات