Studies on tension in rail with the special numerical method to solve inverse problems for the real 2-D systems

• Autorzy: Rydygier E.

Warianty tytułu

PL

Badanie naprężeń szyny kolejowej przy użyciu specjalnej metody rozwiązywania problemów odwrotnych dla układów 2-D stosowanych w praktyce

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper an effective approach to solve inverse probIems ofthe 2-D systems applied to the identification of a field sources' distribution is presented in instance of rail in tension. This approach consists of the use of the special numerical method that applies new computational tools from a field of combinatorial analysis together with special numerkal procedures to stabilise the results of calculation. These stabilising procedures are constructed on the basis of an inverse distance method adapted to a smoothing of the scattered data for 2-D systems. Results of the presented studies show that the used method is effective for solving selected identification problems from the field of modelIing transport systems, especially regarding a railway diagnostics. Also presented investigations are examples of the use of computer simulations and computer methods in raiIway transport research.

PL

W pracy został przestawiony efektywny sposób rozwiązywania problemów odwrotnych dla układów opisanych modelami 2-D w zastosowaniu do identyfikacji źródeł pola naprężeń w przypadku skręcania szyny kolejowej. Sposób ten polega na użyciu specjalnej metody numerycznej wykorzystującej nowe narzędzia obliczeniowe skonstruowane na podstawie pojęć i obiektów z analizy kombinatorycznej. W celu zapewnienia stabilizacji wyników metoda obliczeniowa została uzupełniona przez procedury stabilizujące wyniki, które zostały opracowane z wykorzystaniem metody odwrotnych odległości zastosowanej do wygładzania danych doświadczalnych układów dwuwymiarowych. Wyniki przedstawionych w pracy badań potwierdzają, że użyta metoda obliczeniowa jest efektywnym sposobem rozwiązywania zagadnień identyfikacji w układach transportowych.

Słowa kluczowe

EN

railway rails - research; stress test; numerical methods; transport systems

PL

szyna kolejowa; badania naprężeń; metody numeryczne; układy transportowe

• Wydawca: Warsaw University of Technology, Faculty of Transport
• Czasopismo: Archives of Transport
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol.15, iss.1
• Strony: 103--113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rydygier E.

• Targówek District Office of the Capital City of Warsaw, 20 Kondratowicza St., 00-495 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Allasia G.: Some Physical and Mathematical Properties of Inverse Distance Weighted Methods for Scattered Data Interpolation. Calcolo, Vol. 29, 1992, pp. 97-109.
• [2] Anger G.: Inverse Problems in Differential Equations. Akademie-Verlag, Berlin, 1990.
• [3] Baluch H.: Diagnostyka nawierzchni kolejowej. WKiŁ, Warszawa, 1978.
• [4] Bystrzycki J.: Metody rozwiązywania równań belki Timoshenki. Prace IPPT-PAN, Warszawa, 1977.
• [5] Dahlquist G., Bjorck A.: Numerical Methods. Prentice Hall, New Jersey, 1974.
• [6] Davis P. J.: Interpolation and Approximation. Blaisdell Publ. Co., New York, 1963.
• [7] Dyląg Z., Jakubowicz A., Orłoś Z.: Wytrzymałość materiałów. PWN, Warszawa, 2002.
• [8] Engl H. W., Hanke, M., Neubaer A.: Regularization of Inverse Problems. Kluwer, Dordrecht, 1996.
• [9] Gordon W. J., Wixon J. A.: Shepard Method of „Metric interpolation” to Bivariate and Multivariate Interpolation. Math. Comp., Vol. 32, 1974, pp. 253-264.
• [10] Groetsch Ch. W.: Inverse Problems in the Mathematical Sciences. Vieweg, Braunschweig/Wiesbaden, 1993.
• [11] John F.: Partial Differential Equations. Springer-Verlag, New York, 1978.
• [12] Kącki E.: Równania różniczkowe cząstkowe w zagadnieniach fizyki i techniki. WNT, Warszawa, 1995.
• [13] Panów D. J.: Poradnik metod numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych. Państwowe Wyd. Techniczno-teoretycznej Literatury, Moskwa, 1951 (in Russian).
• [14] Potter D.: Computational Physics. J. Wieley, New York, 1973.
• [15] Ross K. A., Wright Ch. R. B.: Discrete Mathematics. PWN, Warsaw, 1996.
• [16] Rydygier E., Trzaska Z.: Inverse Problems for Distributed Parameter Systems Solved with Combinatorial Method. Control and Cybernetics, Vol. 1, 2, 1999, pp. 237-258.
• [17] Rydygier E., Trzaska Z.: Application of Special Smoothing Procedurę to Numerical Solutions of Inverse Problems for Real 2-D Systems. Proc. 19 th IFIP Conf. System Modelling and Optimization, Cambridge, July 1999, p. 46, Lecture Notes in Pure and Applied Mathematics Series, M. Dekker Inc., New York, 2001, pp. 381-396.
• [18] Rydygier E., Trzaska Z.: New Approaches to Modelling 2-D Systems in Physics and Engineering. Proc. 10 th International Conference on System Modelling Control, Zakopane, Poland, 2001, pp. 195-200.
• [19] Schumaker L. L.: Fitting surfaces to scattered data. Approximation Theory II, New York, Academic Press, 1976, pp. 203-268.
• [20] Strzyżakowski Z.: Dynamika układu mechanicznego pojazd-tor-otoczenie modelowanego układem dyskretno-ciągłym. Prace Instytutu Transportu, z. 31, Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1992.
• [21] Szczęśniak W.: Statyka, dynamika i stateczność nawierzchni i podtorza kolejowego. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, Budownictwo, z. 129, Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1995.
• [22] Towpik K.: Utrzymanie nawierzchni kolejowej. WKiŁ, Warszawa, 1990.
• [23] Tikhonov A. N., Goncharsky A. V., Stepanov V. V., Yagola A. G.: Numerical Methods for the Solution of Ill-posed Problem. Kluwer, Dordrecht, 1995.
• [24] Timoshenko S.: History of Strengh of Materials. McGraw-Hill, 1953.
• [25] Trzaska Z.: Modified Numerical Triangles and the Fibonacci Sequence. The Quarterly, Vol. 32, 1993, pp. 124-129.
• [26] Trzaska Z.: New Approach to Continuous-Discrete Systems. Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Vol. 45, 3, 1997, pp. 433-443.
• [27] Yajda S.: Fibonacci and Lucas Numbers, and the Golden Section. Ellis Horwood Ltd., Chichester, 1989.