Modelowanie belkowych mostów kolejowych Z zastosowaniem metody GFEM. Część 2. Testy numeryczne

• Autorzy: Bryja D. , Hołubowski R. , Podwórna M. M.

Warianty tytułu

EN

Modeling of railway beam bridges by using GFEM method. Part 2. Numerical tests

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tematem pracy są testy numeryczne modelu obliczeniowego belkowych mostów kolejowych z podsypką w postaci ciągłego podłoża lepko-sprężystego. Model sformułowano w odrębnej pracy [1] metodą GFEM, z uwzględnieniem losowej zmienności parametrów podsypki. Zakres omawianych testów numerycznych ogranicza się do zagadnień deterministycznych i obejmuje: zagadnienie własne, drgania wymuszone przejazdem pociągu ze stałą prędkością oraz stowarzyszone z nimi rozwiązania quasi-statyczne. Przyjęto następujące cele badań: a) dobór funkcji kształtu, b) weryfikacja modelu mostu za pomocą komercyjnego programu SOFiSTiK, c) ustalenie dostatecznej gęstości podziału układu na elementy skończone. Testy wykazały poprawność sformułowania algorytmu i potwierdziły oczekiwaną bardzo dobrą efektywność jego działania. Algorytm umożliwia istotne zmniejszenie rozmiaru zadania, w porównaniu ze standardową metodą elementów skończonych.

EN

The paper presents numerical tests of the GFEM algorithm for modeling railway beam bridges where ballast is treated as a visco-elastic, non-inertial continuous medium. Main objectives of the numerical analysis were the following: 1) to choose appropriate finite element shape functions, 2) to verify the presented GFEM model by comparing to the FEM model constructed in SOFiSTiK software, 3) to determine the sufficient finite element segmentation with regard to accuracy of static and dynamic solutions corresponding to the passage of train. Natural frequencies of an exemplary bridge have been discussed as well as time histories of forced vibrations due to moving forces or moving masses which constitute the train model.

Słowa kluczowe

PL

most belkowy; most kolejowy; modelowanie; GFEM; drganie; test numeryczny

EN

beam bridge; railway bridge; modelling; GFEM; vibration; numerical test

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 59, nr 1/I
• Strony: 21--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il.

Twórcy

autor

Bryja D.

autor

Hołubowski R.

autor

Podwórna M. M.

• Politechnika Wrocławska,

Bibliografia

• [1] Bryja D., Hołubowski R.: Modelowanie belkowych mostów kolejowych z zastosowaniem metody GFEM. Część I. Sformułowanie teoretyczne, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, nr 283, Budownictwo i Inżynieria Środowiska, z. 59, 2012, s. 5-19.
• [2] Chung T.J.: Computational fluid dynamics, Cambridge University Press, New York 2006.
• [3] Klasztorny M.: Dynamika mostów belkowych obciążonych pociągami szybkobieżnymi, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2005.
• [4] Lu F., Lin J.H., Kennedy D., Williams F.W.: An algorithm to study non-stationary random vibrations of vehicle-bridge systems, Computers and Structures, no 87, 2009, s. 177-185.
• [5] Biondi B., Muscolino G., Sofi A.: A substructure approach for the dynamic analysis of train-track-bridge system, Computers and Structures, no 83, 2005, s. 2271-2281.
• [6] Langer J.: Dynamika budowli, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1980.
• [7] Toth J., Ruge P.: Spectral assessment of mesh adaptations for the analysis of the dynamical longitudinal behavior of railway bridges, Archive of Applied Mechanics, no 71, 2001, s. 453-462.