Bir hafif metro aracının esnek gövdeli modelinin oluşturulması ve konfor analizi
Building flexible body model of a light metro vehicle and comfort analysis
Yazar: FATİH DUMAN
Danışman: PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Sistem Dinamiği ve Kontrol Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, İstanbul şehir içi ulaşımında kullanılacak olan RTE T4 yerli tramvay aracının esnek ve rijid gövdeli iki farklı çoklu gövde dinamik modeli kurularak yolcu konforu analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu amaç doğrultusunda, raylı taşıtın SIMPACK çoklu gövde dinamik analiz programında ilk olarak rijid gövdeli modeli oluşturulmuştur. Daha sonra esnek gövdeli model oluşturmak için araç gövdesi sonlu eleman programında modellenip, çözdürülerek indirgenmiş sonlu eleman modeli elde edilmiştir. İndirgenen sonlu eleman modeli SIMPACK programına alınmıştır. SIMPACK programında esnek araç gövdeli çoklu gövde dinamik modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan modellere aynı yol girişleri uygulanarak rijid ve esnek gövdeli modellerin konfor seviyeleri EN 12299 standardında belirtilen basitleştirilmiş ortalama konfor yöntemine göre hesaplanarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Yapılan benzetimlere göre esnek gövdeli araç modelinde konfor seviyesi rijid gövdeli araç modeline göre daha kötü çıkmıştır. Bunun nedeni esnek gövdeli modelin yapısal modları içermesidir. Rijid ve esnek gövdeli modellerinin düşey ivmelerinin rms PSD değerleri karşılaştırılarak yapısal modların etkileri frekans alanında da gösterilmiştir. Sonuç bölümünde konforu iyileştirmek için yapılması gerekenler hakkında önerilerde bulunulmuştur.    
Anahtar Kelimeler: Raylı Taşıt, Esnek gövde, Çoklu gövde dinamiği, Konfor analizi, Sonlu elemanlar.

Abstract:
In this study, RTE T4 light metro vehicle which will be used for innercity transportation of Istanbul is carried out comfort analysis with using rigid and flexible car body. Firstly, multibody model of RTE T4 light metro vehicle is modeled in SIMPACK multibody analysis program using rigid bodies. Secondly, flexible car body of RTE T4 light metro vehicle is modeled and solved in a finite element program. After solution of finite element model is reduced a reduced order finite element model.  This reduced order finite element model is imported to SIMPACK. With using reduced order finite element model, RTE T4 is modeled in SIMPACK again. The comfort level of rigid and flexible body models are calculated according to standard EN 12299 simplified mean comfort method under same track inputs. After calculation of comfort levels, results are compared.  Comfort level of flexible body model is worse than rigid body model. The reason of this result is that flexible body model contains structural modes. Rms PSD values of vertical accelerations of rigid and flexible body model is compared in frequency domain. Effects of vertical structural modes can be seen easily in frequency domain. In the conclusion part, some advices are given to increase the comfort level.
Keywords: Railway Vehicle, Flexible Body, Multi Body Dynamics, Comfort Analysis, Finite Elements.