Investigation of the Effects of Aerodynamic Forces on Railway Vehicle Dynamics

Abstract

Taşımacılık modları arasında tarihsel gelişim boyunca önemli bir yere sahip olan demiryolu taşımacılığı gelişen teknoloji ile birlikte yüksek hızlarda sağladığı güvenli ve konforlu seyahat ile yolcu taşımacılığı için tercih edilen bir ulaşım aracı haline gelmiştir. Özellikle yolcu taşımacılığında taşıma modları arasında tercih unsuru olan seyahat sürelerinin kısaltılması demiryolu araç gelişim süreçlerinde aerodinamik unsurların ön plana çıkmasına neden olmuştur. 1800 lü yıllardan itibaren başlayan demiryolu araçlarında hızlanma yarışı halen günümüzde devam etmektedir. Enerji verimliliği, sürüş güvenliği, yolcu konforu gibi birçok parametrede etken olan aerodinamik kuvvetlerin etkilerinin daha iyi anlaşılması için birçok çalışma yürütülmektedir, bu çalışma kapsamında literatürde yer alan matematiksel modellerden farklı olarak hem aracın hem de rüzgâr hızının değişken olduğu ve değişken aerodinamik verilerin gerçek zamanlı saha ölçümleri ile toplanması, kompleks bir dinamik simülasyon modeli ile simülasyonların gerçekleştirilmesi ile oluşturulmuştur. Yapılan çalışmada literatüre ilave olarak demiryolu araçlarında aerodinamik etkinin araştırılmasında yeni bir yaklaşım ortaya konulmuştur. Yapılan saha çalışmaları ve analizlerin sonucu olarak da belirlenen ölçüm hattı boyunca tekerlek ray kontağında meydana gelen kuvvet değişimleri irdelenmiştir.