Mathematical model of track settlement caused by dry friction in the ballast

• Autorzy: Chudzikiewicz A. , Droździel J. , Sowiński B.

Warianty tytułu

PL

Model matematyczny osiadania toru kolejowego spowodowany tarciem suchym w podsypce

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Degradacja toru kolejowego i utrata jego geometrii silnie zależą od warunków podparcia szczególnie od podsypki. W artykule przedstawiona jest nowa propozycja prognozowania rozwoju pionowych nierówności toru spowodowanych wzajemnym dynamicznym oddziaływaniem pojazdu i toru. Proponowana metoda uwzględnia sztywność podsypki oraz tarcie suche. Tor przyjęto jako układ dyskretny zawierający elementy bezwładnościowe, sprzężone sprężystymi łącznikami. Tłumienie w podsypce jest opisane przez tarcie suche z siłą tarcia zależną od obciążenia. W modelu wprowadzono początkową nieregularność, aby zainicjować proces degradacji toru i rozprzestrzeniania się pionowych nierówności. Wyniki symulacji pokazano dla szeregu przejazdów wagonu i porównane z innymi rezultatami przedstawianymi w literaturze.

EN

Track deterioration and certainly loss of its geometry strongly depends on track support conditions, particularly on the ballast. In this paper, anovel approach is presented to predict the evolution of track vertical irregularities due to vehicle-track dynamic interaction taking into account ballast stiffness with dry friction. An applied vehicle-track model is composed of a railway car and a track. The track is assumed to be a discrete system having a series of inertial elements, which are elastically coupled. The vertical ballast stiffness may fluctuate along the track and its damping is described by dry friction with the friction force depending on wheelset loading. In the track model, initial irregularities may be introduced to initiate the process of track deterioration and vertical track irregularities expansion. Simulation results are evaluated for a series of rail car passing and referred to other results.

Słowa kluczowe

PL

tor kolejowy; osiadanie toru kolejowego; oddziaływanie dynamiczne pojazd-tor; model matematyczny

EN

track settlement; vehicle; dynamics; mathematical model

• Wydawca: Warsaw University of Technology, Faculty of Transport
• Czasopismo: Archives of Transport
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 21, iss. 3-4
• Strony: 25--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Chudzikiewicz A.

autor

Droździel J.

autor

Sowiński B.

• Politechnika Warszawska, Wydział Transportu, 00-662 Warszawa, ul. Koszykowa 75

Bibliografia

• 1. Esveld K.C.: Modern Railway Track. Second Edition. MRT-Productions, ISBN 90-800324, Netherlands, 2001.
• 2. Wee Loon L.: Mechanics of Railway Ballast Behaviour. PhD Thesis. The University of Nottingham, 2004, UK.
• 3. Suiker A.S.J.: The Mechanical Behaviour of Ballasted Railway Tracks. PhD Thesis, Delft University of Technology, Netherlands, 2002.
• 4. Sysak J. (red): Railway Roads. PWN, Warszawa, 1982 (in polish).
• 5. Selig ET., Waters J.M.: Track Geotechnology and Substructure management. Thomas Telford, London, 1994.
• 6. Froehling R.D.: Low Frequency Dynamic Vehicle/Track Interaction: Modelling and Simulation. Vehicle System Dynamics, Suppl. 28, Swets & Zeitlinger, 1998, pp. 30-46.
• 7. Shenton M.J.: Ballast Deformation and Track Deterioration. Track Technology Proc. Conf., London, 1985, pp. 253-279.
• 8. Droździel J., Sowiński B., et al.: Dynamics of transient interaction between running gear of rail vehicle and track. Report of Research Project KBN, No 5 T12C 034 22, Warsaw University of Technology, 2004 (in polish).
• 9. Froehling R.D., Scheffel, Ebersoehn W.: The Vertical Dynamic Response of a Rail Vehicle caused by Track Stiffness Variations along the Track. Vehicle System Dynamics, Suppl. 25, Swets & Zeitlinger, 1996, pp. 175-187.
• 10. Stewart H.E.: Permanent strains from cyclic variable amplitude loadings. Journal of. Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 112, No. 6, 1986, pp. 646-660.