Badania symulacyjne emisji akustycznej obciążanej szyny na podłożu wielowarstwowym

• Autorzy: Błażejewski A.

Warianty tytułu

EN

Simulation testing of an acoustic emission of the rail placed on multilayer foundation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaprezentowano symulacje emisji akustycznej szyny położonej na podłożu wielowarstwowym. W pierwszej części przedstawiono model matematyczny rozpatrywanego zagadnienia, który obejmuje belkę poddaną ruchomemu, pionowemu obciążeniu o rozkładzie funkcji Gaussa, oraz podłoże składające się z czterech warstw o różnych parametrach. Model ten oparty jest na teorii sprężystości z założeniem, że symulowany jest zakres niewielkich odkształceń linowych. Druga część modelu, sprzężona z pierwszą za pomocą odpowiednio sformułowanych warunków brzegowych, opisuje propagację fali akustycznej w otaczającym fragmencie przestrzeniami. W głównej części pracy przedstawiono wyniki symulacji pola akustycznego generowanego przez obciążoną szynę, uzyskane przy wykorzystaniu metody elementów skończonych w aplikacji Comsol Multiphysics. Przedstawiono wybrane przypadki rozkładu pola akustycznego przy zmianie różnych parametrów: wartości modułu Younga materiału pierwszej warstwy podłoża szyny (podkład), kształtu ostatniej warstwy (nasyp) oraz rozkładu obciążenia.

EN

The simulations of an acoustic emission of the rail on multilayer foundation are presented in the paper. In the first part of this work the mathematical model of the considered problem is shown. The model considers the beam with the perpendicular moving load, which distribution is characterized by Gauss function, and multilayer foundation consisted of four layers with different parameters. The model on these aspects is based on the linear theory of elasticity, simultaneously assuming small linear displacements. The second part of the model is coupled with the first one by the properly formulated boundary conditions. On this aspect the model describes the acoustic wave propagation in the adjacent space. In the main part of the paper the results of simulations are presented, which show the acoustic field generated by the rail subjected to the load. The results are obtained by using the finite element method in the Comsol Multiphysics application. The selected acoustic field distributions are displayed for the different factors variation: the first layer (sleeper) Young modulus value, the shape of the bottom layer (subgrade) and the load distribution.

Słowa kluczowe

PL

emisja akustyczna; podłoże wielowarstwowe; szyna kolejowa

EN

acoustic emission; multilayer foundation; rail

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 2043--2054
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., pełny tekst na CD

Twórcy

autor

Błażejewski A.

Bibliografia

• 1. Błażejewski A., Optymalizacja podłoża wielowarstwowego belki pod działaniem ruchomego obciążenia. Technika Transportu Szynowego 2013, nr 10.
• 2. Bower A., Linear Elasticity, Lecture Notes, Division of Engineering Brown University, Spring 2005.
• 3. Finch R. D., Introduction to acoustics. Pearson Education Hall, Upper Saddle River New Jersey 2005.
• 4. Ingard K. U., Morse F. M., Theoretical Acoustics. McGraw-Hill Book Company, New York 1968.
• 5. Kinsler L.E., Frey A.R., Coppens A.B., Sanders J.V., Fundamentals of acoustics, Third edition. John Willey & Sons, New York 1982.
• 6. Piechnik S., Wytrzymałość materiałów dla Wydziałów budowlanych, PWN, Warszawa-Kraków 1980.
• 7. Rakowski J., Teoria sprężystości, Almamater, Politechnika Poznańska, 2003/2004.
• 8. Suiker A.S.J., The Mechanical Behaviour of Ballasted Railway Tracks. Delft University Press 2002
• 9. Timoschenko S. Goodier A.J.N., Theory of Elasticity, Second edition, Mc Graw –Hill, Oxford 1951.