صفحات عایق اتصال دهنده ی ریل ها، یکی از اجزا مهم و پرکاربرد در خطوط ریلی می باشد. عملکرد اصلی صفحه عایق اتصال، تقسیم بندی خطوط ریلی به مدارهای الکتریکی مجزا در عین حفظ یکپارچگی مکانیکی آن می باشد. سفتی خمشی صفحات اتصال به مراتب از سفتی خمشی ریل کم تر است. این مساله به همراه ناپیوستگی موجود در ریل در مکان صفحه اتصال، منجر به افزیش نیروهای دینامیکی چرخ به ریل و در نتیجه بیش تر شدن خیز صفحه و به نوبه خود افزایش تنش در آن می گردد. این قطعه به دلایل مختلف دچار از کارافتادگی می شود. خرابی مکانیکی، یکی از دلایل معمول از کارافتادگی این قطعه می باشد که به خاطر به وجود آمدن تنش های بالا در آن، ترک خورده یا می شکند. بنابراین افزایش استحکام صفحه اتصال یکی از موارد مهم در افزایش عمر این قطعات می باشد. در این مقاله ابتدا با مقایسه گستره تنش به دست آمده از تحلیل دینامیکی صفحه اتصال و چرخ با مدل ساده شده المان محدود آن (از لحاظ بارگذاری و شرایط مرزی) که در مقالات گذشته گروه نویسندگان ارائه گردیده است، کارایی مدل ساده شده برای انجام بهینه سازی ساختاری مورد ارزیابی قرار می گیرد. از مدل ساده شده برای بهینه سازی ساختار صفحه اتصال استفاده می شود. برای انجام تحلیل بهینه سازی از زبان برنامه نویسی ماکروی نرم افزار ANSYS و روش ESO با معیار انرژی کرنشی استفاده شده است. در این روش ابتدا قسمت هایی از سازه که نمی توانند تحت تغییر شکل احتمالی قرار گیرند مشخص شده و سپس شکل بهینه آن برای تحمل تنش بهتر تحت بارگذاری و شرایط قیدی مشخص شده به دست می آید. نتایج به صفحه ای با 30 درصد حجم کم تر و 28 درصد تنش فون مایز بیشینه کم تر نسبت به نمونه اولیه صفحه اتصال، منجر شده است.

کلمات کلیدی