Symulacje numeryczne zjawisk dynamicznych w układzie pantograf - sieć jezdna

• Autorzy: Wątroba P. , Duda S. , Gąsiorek D.

Warianty tytułu

EN

Numerical simulations for the dynamic effects between the pantograph and the catenary

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono komputerowe narzędzia i metodykę modelowania pozwalające symulować zachowanie pantografu z uwzględnieniem zjawiska kontaktu pomiędzy pantografem i siecią jezdną. Do tego celu wykorzystano środowisko Matlab/Simulink, w którym opracowano dynamiczny model pantografu w konwencji układów wieloczłonowych. Odkształcalny model sieci zbudowano z zastosowaniem metody elementów skończonych, a następnie opracowano model kontaktu z wykorzystaniem teorii Hertza, który opisuje interakcję pomiędzy pantografem a siecią jezdną. Ponadto w modelu zaimplementowano algorytm obliczający siłę aerodynamiczną oddziałującą na pantograf w zależności od wysokości uniesienia pantografu oraz prędkości jazdy. Przeprowadzone symulacje numeryczne pozwoliły wyznaczyć siły w punkcie kontaktu dla określonych warunków jazdy.

EN

The paper describes the modeling methodology and computer software which presents the simulation of the pantograph behavior. It considers also the contact between pantograph and the catenary. For this purpose author used the Matlab-Simulink environment, which has developed the dynamic model of pantograph by the dynamic multibody model convention. The deformable model was built using the Hertz theory, which describes the interaction between pantograph and the catenary of the vertical contact system. Furthermore, model implemented the algorithm which calculated the strength of aerodynamic forces in the pantograph. It depends on the amount of the pantograph elevation and its driving speed. The numerical simulations have designated the force at the point of contact for certain driving conditions.

Słowa kluczowe

PL

dynamika; pantograf; metoda elementów skończonych

EN

dynamic; pantograph; finite element method

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 23, nr 54
• Strony: 94--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Wątroba P.

• Katedra Mechaniki Stosowanej, Politechnika Śląska

autor

Duda S.

• Katedra Mechaniki Stosowanej, Politechnika Śląska

autor

Gąsiorek D.

• Katedra Mechaniki Stosowanej, Politechnika Śląska

Bibliografia

• 1. Ambrósio J., Pombo J., Pereira M., Antunes P., Mósca A.: A computational procedure for the dynamic analysis of the catenary-pantograph interaction in high-speed trains. „Journal of Theoretical and Applied Mechanics 50”, , 2012, No. 3, p. 681-699.
• 2. Duda S.: Modelowanie i symulacja numeryczna zjawisk dynamicznych w elektrycznych pojazdach szynowych. Gliwice: Wyd. Pol. Śl., 2012.
• 3. Frączek J., Wojtyra M.: Kinematyka układów wieloczłonowych: metody obliczeniowe. Warszawa: WNT, 2008.
• 4. Kaczmarczyk J.: Optymalizacja cech dynamicznych naczynia wyciągowego. Rozprawa doktorska. Gliwice, 2000.
• 5. Kaniewski M., Rojek A., Knych T., Mamala A.: Badania nowych sieci trakcyjnych YC120-2CS150 i YC150-2CS150. „Czasopismo Techniczne” 2007, nr 1, s. 81-94.
• 6. Kciuk S., Mura G.: Modelowanie zjawisk dynamicznych zawieszenia pojazdu gąsienicowego na przykładzie podwozia PT-91. Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe, 2011, nr 2 (28), s. 89-98.
• 7. Lankarani H. M., Nikravesh P. E.: A contact force model with hysteresis damping for impact analysis of multibody system. AMSE Journal of Mechanical Design, 112, 1990, p. 369-376.