On the critical points of vertical vibration in a railway vehicle

• Autorzy: Dumitriu M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/meceng-2014-0035

Warianty tytułu

PL

O punktach krytycznych drgań pionowych w pojeździe szynowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper evaluates the level of the vertical vibrations in a railway vehicle carbody generated by the track irregularities and examines the position of the critical point from the comfort perspective. The issue is reviewed on the basis of both a „rigid carbody” model and a „flexible carbody” model, which considers the first two carbody bending modes. The model errors are calculated as a function of the speed behaviour, and the results prove that the comfort performance of a railway vehicle evaluated on the „rigid carbody” model basis are overestimated compared to the ones derived from the implementation of the „flexible carbody” model, mainly at the centre of the carbody. Similarly, a correct estimation of the critical point position in the level of vibrations requires the modelling of the structural vibrations of the vehicle carbody.

PL

W artykule oceniono poziom drgań pionowych w nadwoziu pojazdu szynowego generowanych przez nierówności toru i zbadano położenie punktu krytycznego z punktu widzenia komfortu jazdy. Zagadnienie jest rozważane na podstawie zarówno modelu ”nadwozia sztywnego”, jak modelu ”nadwozia elastycznego”, który wykorzystuje dwa pierwsze modele ugięcia nadwozia. Wyznaczono błędy modelu w funkcji prędkości jazdy, a wyniki obliczeń dowodzą, że parametry komfortu jazdy pojazdu szynowego, oceniane na podstawie modelu ”nadwozia sztywnego”, są zawyżone w porównaniu z tymi, jakie uzyskuje się przy zastosowaniu modelu ”nadwozia elastycznego”, zwłaszcza dla środkowej części nadwozia. Pokazano jednocześnie, że poprawna estymacja punktu krytycznego dla poziomu drgań wymaga modelowania drgań strukturalnych nadwozia pojazdu.

Słowa kluczowe

EN

railway vehicle; vertical vibration; critical points; track irregularity; comfort index

PL

pojazd szynowy; drgania pionowe; punkty krytyczne; nierówności toru; wskaźnik komfortu

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. LXI, nr 4
• Strony: 609--625
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dumitriu M.

• Department of Railway Vehicles, University Politehnica of Bucharest, Bucharest, Romania

Bibliografia

• [1] Sebeşan I., Mazilu T.: Vibraţiile vehiculelor feroviare (Vibrations of the railway vehicles), Matrixrom, Bucureşti, 2010.
• [2] Carlbom P.: Carbody and Passengers in Rail Vehicle Dynamics, Ph.D. Thesis, Division of Railway Technology, Department of Vehicle Engineering, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden, 2000.
• [3] Diana G., Cheli F., Collina A., Corradi R., Melzi S.: The development of a numerical model for railway vehicles comfort assessment through comparison with experimental measurements, Vehicle System Dynamics, 2002, Vol. 38, No. 3, pp. 165-183.
• [4] Cheli F., Corradi R.: On rail vehicle vibrations induced by track unevenness: Analysis of the excitation mechanism, Journal of Sound and Vibration, 2011, Vol. 330, pp. 3744-3765.
• [5] Zhou J., Goodall R., Ren L., Zhang H.: Influences of car body vertical flexibility on ride quality of passenger railway vehicles, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 2009, Vol. 223, pp. 461-471.
• [6] Zhou J., Wenjing S.: Analysis on geometric filtering phenomenon and flexible car body resonant, Vibration of Railway Vehicles, Journal of Tongji University, Natural Science, 2009, Vol. 37, Iss. 12, pp. 1653-1657.
• [7] Dumitriu M.: Evaluation of the comfort index in railway vehicles depending on the vertical suspension, Annals of Faculty Engineering Hunedoara – International Journal of Engineering, 2013, Tome XI, Fascicule 4, pp. 23-32.
• [8] Dumitriu M.: Influence of the suspension damping on ride comfort of passenger railway vehicles, UPB Scientific Bulletin, Series D: Mechanical Engineering, 2012, Vol. 74, Iss. 4, pp. 75-90.
• [9] Tomioka T., Takigami T., Suzuki Y.: Numerical analysis of three-dimensional flexural vibration of railway vehicle car body, Vehicle System Dynamics, 2006, Vol. 44, Supplement, pp. 272-285.
• [10] ENV 12299, Railway applications ride comfort for passengers measurement and evaluation, 1997.
• [11] UIC 513 R, Guidelines for evaluating passenger comfort in relation to vibration in railway vehicle, International Union of Railways, 1994.
• [12] Dumitriu M.: Influence of the vertical suspension on the vibration behavior in the railway vehicles, Annals of the University of Petroşani, Mechanical Engineering, 2011, Vol. 13, pp. 35-50.
• [13] C 116, Interaction between vehicles and track, RP 1, Power spectral density of track irregularities, Part 1: Definitions, conventions and available data, Utrecht, 1971.
• [14] Dumitriu M.: Geometric filtering effect of vertical vibrations of railway vehicles, Analele Universităţii “Eftimie Murgu” Resiţa, 2012, No. 1, pp. 48-61.