Modele osiadania toru kolejowego pod wpływem trwałych deformacji podsypki

• Autorzy: Droździel J. , Sowiński B.

Warianty tytułu

EN

Models of track settlement influenced by durable ballast deformations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono modele zastępcze toru z uwzględnieniem właściwości sprężysto-plastycznych podsypki. Cechą charakterystyczną tych właściwości jest występowanie tarcia suchego między przemieszczającymi się elementami tłucznia podczas przejazdu pojazdów szynowych. Dla układów mechanicznych z tarciem suchym można zaobserwować brak powrotu do poprzedniego stanu równowagi na skutek dyssypacji energii mechanicznej w kolejnych cyklach obciążania i odciążania. W modelu uwzględniono kumulację strat energii mechanicznej w poszczególnych symulacjach przejazdu pojazdu po torze oraz zmianę parametrów sztywności i tłumienia podsypki. Zaproponowano także algorytm rozwiązywania układu równań z tarciem suchym i założeń dla procedury numerycznej realizującej taki algorytm. W końcowej części zaprezentowano wyniki symulacji przebiegu osiadania toru.

EN

The article presents track equivalent models considering the elastic and plastic properties of the ballast. A characteristic feature of these properties is the occurrence of dry friction between moving gravel elements during the passage of rail vehicles. For mechanical systems with dry friction, no return to previous equilibrium can be observed because of dissipation of mechanical energy in subsequent cycles of loading and unloading those systems. The model also considers the accumulation of mechanical energy losses in different simulated rail vehicle passage, and the change of stiffness and damping ballast parameters. An algorithm for solving a system of equations with dry friction and assumptions for a numerical procedure implementing such an algorithm was also proposed. In the final part, the results of the simulation of the course of track settlement were presented.

Słowa kluczowe

PL

tor; osiadanie; modelowanie

EN

track; settlement; modelling

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 119
• Strony: 77--88
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Droździel J.

• Politechnika Warszawska, Wydział Transportu

autor

Sowiński B.

• Politechnika Warszawska, Wydział Transportu

Bibliografia

• 1. Chudzikiewicz A., Droździel J., Sowiński B.: Mathematical Model of Track Settlement Caused by Dry Friction in the Ballast. The Archives of Transport, vol. XXI, No 3-4, Warsaw 2009, pp. 25-38.
• 2. Dahlberg T.: Some Railroad Settlement Models - a Critical Review, Proc. Institution of Mechanical Engineers, Vol. 215, Part F, 2001, pp. 289-300.
• 3. Droździel J., Sowiński B.: Simulation of a railway track deterioration influenced by ballast stiffness with dry friction: Computers in Railways XI, Series: WIT Transactions on The Built Environment, Vol 103, Southampton, Boston, 2008, ISBN 978-1-84564-126-9, ISSN 1746-4498, pp. 693-702.
• 4. Filippov A.F.: Differential Equations with Discontinuous Righthand Sides. Kluwer Academic Publishers, 1988.
• 5. Fröhling R.D.: Low Frequency Dynamic Vehicle/Track Interaction: Modelling and Simulation, Vehicle System Dynamics Supplement Vol. 28 (1998), pp. 30-46.
• 6. Piroinen P.T., Kuznetsov Y.A.: An Event-Driven Method to Simulate Filippov Systems. ACM Transactions on Mathematical Software, vol. 34, no 3 pp. 13.1-13.23, 2008.
• 7. Salim W.: Deformation and Degradation Aspects of Ballast and Constitutive Modelling under Cyclic Loading. The University of Wollongong, PhD thesis, 2004 (AU).
• 8. Sato Y.: Japanese Studies on Deterioration of Ballasted Track, Vehicle System Dynamics Vol. 24 (1995), pp. 197-208.
• 9. Shenton M.J.: Ballast Deformation and Track Deterioration, Track Technology. Thomas Telford Ltd. London. 1985.
• 10. Simon A., Spiker J.: The Mechanical Behaviour of Ballasted Railway Tracks. Delft University of Technology, The Netherlands, 2002.
• 11. Sowiński B. i inni: Predykcja długookresowych zmian parametrów toru kolejowego powstających w procesie eksploatacji. Raport z projektu badawczego MNiSzW nr 4 T12C 006 30, Politechnika Warszawska, Wydział Transportu, Warszawa 2008.
• 12. Wee Loon Lim: Mechanics of Railway Ballast Behaviour. The University of Nottingham, PhD Thesis, 2004 (UK).

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).