Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The impact of primary suspension stiffness of 2-axle bogie of MKIII passenger car on its dynamical behaviour

Zboiński K., Golofit-Stawińska M.

Transport Problems

|

2018

|

T. 13, z. 1

135--146

EN

This article presents results of the study on the impact of stiffness in vehicle primary suspension for lateral direction kzy and longitudinal direction kzx. The study was carried out for 2-axle bogie of MKIII passenger car. The problem was solved by numerical tests performed with the simulation software for dynamics of vehicle-track system. Performed study consisted in varying both stiffness types through change of their values from 0.001 to 1000 times as compared to nominal value.

2

Kolejowe wyjazdowe krzywe przejściowe a dynamika poprzeczna pojazdu

Woźnica P., Zboiński K.

Problemy Kolejnictwa

|

2018

|

Z. 178

63--71

PL

Artykuł dotyczy optymalizacji kształtu kolejowych krzywych przejściowych (KP) wyjazdowych. Określenie „wyjazdowa” w stosunku do krzywej przejściowej odnosi się do zasadniczego kier unku jazdy pojazdów szynowych, tj. od łuku kołowego do prostej. Kształt krzywych przejściowych wyjazdowych opisano wielomianem 9. stopnia. W optymalizacji kształtu krzywych wykorzystano model dwuosiowego pojazdu szynowego. Jako funkcje celu, przyjęto znormalizowaną po długości drogi wartość całki z wartości bezwzględnej zarówno przyspieszenia poprzecznego nadwozia, jak i jego zmiany. W artykule przedstawiono wyniki optymalizacji kształtu krzywych wyjazdowych: typy optymalnych krzywizn krzywych przejściowych wyjazdowych oraz przebiegi dynamiczne – przemieszczenia i przyspieszenia poprzeczne, i pionowe środka masy nadwozia.

EN

The current paper concerns the optimization of the shape of railway exit transition curves (TCs). Exit TCs meant TCs being directly behind the circular arc, and directly before the straight track. As transition curves, the authors used the polynomial of 9th degree. In the optimization of the shape of the TCs, the model of 2-axle rail vehicle was used. The mentioned objective functions concerned the normalised value of the integral of the lateral acceleration of vehicle body along the route and its change. The paper presents the results of the optimization – the types of curvatures of the optimum exit transition curves and the dynamical courses – the displacements and the accelerations both lateral and vertical of the vehicle body mass centres.

3

Kolejowe krzywe przejściowe, a duże promienie łuku kołowego

Woźnica P., Zboiński K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2018

|

z. 121

423--430

PL

Niniejsza praca dotyczy optymalizacji kształtu kolejowych krzywych przejściowych (KP). Jako krzywą przejściową autorzy pracy przyjęli wielomian stopnia 9. i 11. W pracy zastosowano także dwie wartości promienia łuku kołowego: 3000 m i 4000 m. W optymalizacji kształtu krzywych przejściowych wykorzystano model 2-osiowego pojazdu szynowego. Jako funkcję celu przyjęto znormalizowaną po długości drogi wartość całki z wartości bezwzględnej zmiany przyspieszenia kątowego nadwozia pojazdu. W pracy przedstawiono wyniki optymalizacji kształtu kolejowych krzywych przejściowych – typy krzywizn optymalnych krzywych przejściowych oraz przebiegi dynamiczne – przemieszczenia i przyspieszenia tak poprzeczne, jak i pionowe środka masy nadwozia.

EN

This work concerns the search for the optimum shape of railway transition curves (TCs). In work the authors used mathematical methods of optimization and simulation. The computer simulation concerned the dynamic behavior of the the 2-axle rail vehicle model. As the transition curve the authors adopted a polynomial of degree n, where n=9 and 11. The quality function (evaluation criterion) used concerned vertical accelerations of the vehicle body. The authors used large circular arc radii – R=3000 m and 4000 m. The aim of the research was to find the optimum shapes of the TCs, taking into account the criterion adopted and comparison of them among themselves.

4

Kolejowe krzywe przejściowe, a dynamika poprzeczna i pionowa pojazdu

Woźnica P., Zboiński K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2017

|

z. 118

363--375

PL

Niniejsza praca to element weryfikacji wyników wcześniejszych badań autorów dotyczących poszukiwania optymalnych kształtów kolejowych krzywych przejściowych (KP). Wykorzystano w niej matematyczne metody optymalizacji i symulacji. Zastosowana symulacja komputerowa dotyczyła zachowania modelu dynamicznego 2-osiowego pojazdu szynowego. Jako krzywą przejściową w wykonanych dotąd analizach przyjęto wielomian stopnia n, gdzie n=9 i 11. Jako funkcje celu (kryteria oceny) zastosowano wielkości dotyczące dynamiki tak poziomej, jak i pionowej – przemieszczeń i przyspieszeń nadwozia pojazdu szynowego. Celem badań było znalezienie optymalnych kształtów KP ze względu na przyjęte kryteria oraz porównanie ich ze sobą.

EN

This work is part of the verification of the results of previous studies of the authors concerning the search for the optimum shape of railway transition curves (TCs). In work it used mathematical methods of optimization and simulation. The computer simulation concerned the dynamic behavior of the the 2-axle rail vehicle model. As the transition curve the authors adopted a polynomial of degree n, where n=9 and 11. The quality function (evaluation criteria) used concerned both lateral and vertical - displacements and accelerations of the vehicle body. The aim of the research was to find the optimum shapes of the TCs, taking into account the criteria adopted and comparison of them among themselves.

5

Optymalizacja kolejowych krzywych przejściowych wyjazdowych

Woźnica P., Zboiński K.

Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej

|

2017

|

Nr 25

433--452

PL

Niniejsza praca dotyczy optymalizacji kształtu kolejowych krzywych przejściowych (KP) wyjazdowych. Za KP wyjazdowe uważano krzywe znajdujące się bezpośrednio za łukiem kołowym, a bezpośrednio przed torem prostym. Jako krzywe przejściowe autorzy pracy wykorzystali wielomian 9. stopnia. W optymalizacji kształtu krzywych posłużono się modelem 2-osiowego pojazdu szynowego. Badania wykonano dla trzech wartości promienia łuku kołowego oraz czterech funkcji celu. W pracy przedstawiono wyniki optymalizacji – typy krzywizn optymalnych krzywych przejściowych wyjazdowych oraz przebiegi dynamiczne – przemieszczenia i przyspieszenia tak poprzeczne, jak i pionowe środka masy nadwozia.

EN

This paper concerns the optimization of the shape of railway exit transition curves (TCs). Exit TCs meant TCs being directly behind the circular arc, and directly before the straight track. As transition curves, the authors used the polynomial of 9th degree. In the optimization of the shape of the curves, the model of 2-axle rail vehicle was used. The research was performed for three circular arc values and four objective functions. The paper presents the results of the optimization - the types of curvatures of the optimum reverse transition curves and the dynamical courses - the displacements and the accelerations both lateral and vertical of the vehicle body mass centres.

6

Optymalizacja kształtu kolejowych krzywych przejściowych ze szczególnym uwzględnieniem strefy początkowej i końcowej

Woźnica P., Zboiński K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2016

|

z. 114

439--448

PL

Celem artykułu było zbadanie, dlaczego załomy krzywizn optymalnych krzywych przejściowych (KP) otrzymanych przez autorów w skrajnych punktach KP - początkowym oraz końcowym - miały niewielki negatywny wpływ na dynamikę pojazdu szynowego poruszającego się po takich KP. W tym kontekście autorzy postanowili wyjaśnić następującą hipotezę badawczą. Być może większa długość części środkowej KP powoduje, że kształt stref - początkowej i końcowej - staje się mniej istotny. Ideą badań było zmodyfikowanie obliczania funkcji celu tak, aby początkowe i końcowe strefy KP miały większe wagi (znaczenie) niż strefa środkowa. Na obecnym etapie część środkowa KP została w obliczeniach wartości funkcji celu całkowicie pominięta.

EN

The aim of this article was to clarify, why the curvatures' bends of optimum railway transition curves (TCs) obtained by the authors at the terminal points of the curve - the beginning and the end - had a relatively small negative impact on vehicle dynamics while running on such curves. In this context the authors put forward the following research hypothesis. Maybe bigger length of the middle zone causes that shape of the terminal zones has become less important. The idea of the research was to modify quality function calculation so that initial and end zones have bigger weights (importance) than the middle zone. At this stage the central part of TC was completely ignored in the quality function calculation.

7

Badanie wpływu sztywności poprzecznej i wzdłużnej zawieszenia na nieliniowe zachowania wózka wagonu pasażerskiego MK111

Zboiński K., Gołofit-Stawińska M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2016

|

z. 114

449--458

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań wpływu sztywności układu I-go stopnia zawieszenia pojazdu dla kierunku poprzecznego kzy i wzdłużnego kzx. Badania wykonano dla 2-osiowego wózka wagonu pasażerskiego MK111. Rozwiązanie problemu polegało na wykonaniu testów numerycznych. W wykonanych badaniach wariantowano obie sztywności w zakresie zmian od 0,001 do 1000 razy w stosunku do wartości nominalnej.

EN

This article presents results of the study on the influence of lateral kzv and longitudinal kzx stiffness in primary suspension. The study was performed for 2-axle bogie of passenger car MK111. Solution of the problem consisted in performed numerical tests. In the study both types of stiffness were varied from 0,001 to 1000 times different than the nominal value.

8

Badanie kolejowych krzywych przejściowych z wykorzystaniem kryterium dotyczącego przyspieszenia drugiego stopnia pojazdu

Woźnica P., Zboiński K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2016

|

z. 109

99--109

PL

Celem artykułu było wyjaśnienie, dlaczego załomy krzywizn krzywych przejściowych (KP) w skrajnych punktach krzywej - początkowym oraz końcowym - miały względnie mały negatywny wpływ na dynamikę pojazdu szynowego poruszającego się po takich KP. Autorzy postawili i zamierzali wyjaśnić następującą hipotezę badawczą. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy mogły być stosunkowo łagodne warunki ruchu w KP - maksymalne wartości prędkości podnoszenia się koła po rampie przechyłkowej i zmiany przyspieszenia poprzecznego środka masy nadwozia - przyjęte ze względu na przepisy. Ze względów badawczych ich wartości zwiększono, co skutkowało znacznym skróceniem KP. Wykorzystano jedno kryterium oceny kształtu KP - całkę z wartości bezwzględnej przyspieszenia poprzecznego drugiego stopnia nadwozia po długości drogi.

EN

The aim of this article was to clarify, why the curvatures’ bends of railway transition curves (TCs) at the terminal points of the curve - the beginning and the end - had a relatively small negative impact on vehicle dynamics while running on such curves. The authors put forward and were going to explain the following research hypothesis. One reason of this state of things could be relatively mild conditions of motion - maximum value of velocity of wheel vertical rise along the superelevation ramp and maximum value of unbalanced lateral acceleration in the curved track - adopted in the transition curve. As their values were increased, it resulted in significant shortening of TCs. The study was based on one criterion of transition curve shape’s assessment - normalized value of integral of vehicle body change of lateral acceleration along the route.

9

Badania możliwości spełnienia kryterium bezpieczeństwa przed wykolejeniem modelu pojazdu szynowego w zakresie istnienia rozwiązań statecznych

Dusza M., Zboiński K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2016

|

z. 114

85--101

PL

Badania stateczności ruchu modeli pojazdów szynowych stanowią etap wstępny w procesie konstruowania pojazdu rzeczywistego. Jeden z kolejnych etapów stanowią badania możliwości realizacji ruchu statecznego w kategoriach spełnienia warunków ruchu bezpiecznego. Wyniki przedstawione w artykule dotyczą układu typu 4-osiowy pojazd szynowy-tor. Dla modelu takiego układu wyznaczono tzw. "mapy stateczności ruchu" przedstawiające rozwiązania stateczne modelu w zakresie pod- i nadkrytycznych prędkości ruchu. Zmienna wartość współczynnika tarcia koła-szyny reprezentuje w badaniach zmienny stan powierzchni tocznych szyn i kół w układzie rzeczywistym. Dla trzech tras zakrzywionych o różnych promieniach krzywizny zbadano możliwość realizacji ruchu bezpiecznego w zakresie istnienia rozwiązań statecznych modelu. Jako kryterium determinujące ruch bezpieczny przyjęto kryterium Nadala.

EN

The rail vehicle stability analysis is one of the initial step in the real vehicle design process. The next step is a safety motion analysis usually. 4-axle rail vehicle-track model is analysed. It is a discrete multibody system. The FASTSIM code is employed for calculation of the tangential contact forces between wheel and rail. The wheel-rail coefficient of friction is a variable parameter in these researches. It represents the variable conditions in real circumstances (rain, snow, wheel-rail surface corrosion, and organic contaminations). Stability of motion along a curved track of different radii value for eight wheel-rail coefficients of friction values was analysed firstly. Then possibility of motion for velocity equal or bigger than the critical value was considered. The safety criterion against of derailment (the Nadal criterion) was chosen to separate the ranges of velocity and wheel-rail coefficient of friction, which corresponds the stable and safety motion from the ranges where the stable criterion is not fulfill. The results are presented in form of diagrams.

10

Optymalizacja wielomianowych krzywych przejściowych z punktu widzenia wielkości zrywu

Zboiński K., Woźnica P.

Przegląd Komunikacyjny

|

2015

|

Nr 9

46--48

PL

Autorzy artykułu we wcześniejszych ich pracach ujawnili bardzo dobre własności dynamiczne kolejowych wielomianowych krzywych przejściowych wyższych stopni - 9. i 11. - z maksymalną liczbą wyrazów – odpowiednio 7 oraz 9. Jako kryterium oceny zastosowali oni minimalizację całki z przyspieszenia poprzecznego środka masy nadwozia pojazdu po długości drogi. Krzywizny znalezionych optymalnych krzywych nie posiadały jednak styczności w skrajnych – początkowym i końcowym – punktach krzywej. Cechy te, uzyskane zarówno dla maksymalnej dopuszczalnej prędkości ruchu w łuku i jak prędkości mniejszej (gwarantującej uzyskanie równowagi oddziaływań poprzecznych na nadwozie), skłoniły autorów niniejszej pracy do zbadania, dlaczego załomy krzywizn otrzymanych krzywych przejściowych w owych punktach mają względnie mały wpływ na dynamikę pojazdu szynowego poruszającego się po takich krzywych. Celem pracy jest pokazanie wstępnych wyników optymalizacji kształtu kolejowych wielomianowych krzywych przejściowych stopnia 5. i 7. z wykorzystaniem modelu 2-osiowego pojazdu szynowego oraz kryteriów dotyczących wielkości zrywu. Autorzy pracy chcą sprawdzić, czy zastosowane nowe kryteria oceny pozwolą w procesie optymalizacji otrzymać tzw. gładkie krzywe przejściowe.

EN

The authors of this article in their earlier works have shown good dynamic properties of polynomial railway transition curves of higher degrees - 9 and 11 - with the maximum number of terms - 7 and 9, respectively. As the assessment criterion they used an integral of the vehicle body lateral acceleration along the route. The curvatures of the obtained optimum transition curves did not have tangence in the terminal points – first and last – of the curve, however. These properties obtained for 2 velocities of vehicle, the bigger one represented maximum admissible velocity in a circular arc and the smaller one (guaranteed ideal balance between transversal components of gravity and centrifugal forces acting on vehicle body), induced the authors of current work to clarify, why the curvatures’ bends in the terminal points of obtained transition curves have relatively small negative impact on vehicle dynamics while running along such curves. The aim of present paper is to show the results of shape optimization of railway polynomial transition curves of 5th and 7th degree with use of 2-axle railway vehicle model and criteria concerning jerk. Authors oh the work want to check, if new criteria of assessment let them obtain so-called smooth transition curves.

11

Badanie niegładkich kolejowych krzywych przejściowych typu wielomianowego z wykorzystaniem kryteriów zużyciowych

Zboiński K., Woźnica P.

Przegląd Komunikacyjny

|

2015

|

Nr 8

29--32

PL

Autorzy niniejszego artykułu we wcześniejszych swoich pracach pokazali bardzo dobre własności dynamiczne kolejowych wielomianowych krzywych przejściowych wyższych stopni - 9. i 11. - z maksymalną liczbą wyrazów - odpowiednio 7 oraz 9. Jako kryterium oceny zastosowano tam minimalizację całki z przyspieszenia poprzecznego środka masy nadwozia pojazdu po długości drogi. Krzywizny znalezionych optymalnych krzywych nie posiadały styczności w skrajnych - początkowym i końcowym - punktach krzywej do przebiegu funkcji krzywizny w torze prostym i łuku kołowym. Cechy te, uzyskane zarówno dla maksymalnej dopuszczalnej prędkości ruchu w łuku i jak prędkości mniejszej (gwarantującej uzyskanie równowagi oddziaływań poprzecznych na nadwozie), skłoniły autorów niniejszej pracy do zbadania, dlaczego załomy krzywizn otrzymanych krzywych przejściowych w owych punktach mają względnie mają mały wpływ na dynamikę pojazdu szynowego poruszającego się po takich krzywych. Celem pracy jest pokazanie wyników optymalizacji kształtu kolejowych wielomianowych krzywych przejściowych stopnia 9. i 11. z wykorzystaniem modelu pojazdu szynowego o zmiennej bazie oraz - tym razem - kryteriów zużyciowych. Jako wspomniane kryteria zastosowano tu: wartość maksymalną z sumy wartości bezwzględnych sum iloczynów sił kontaktowych stycznych wzdłużnych i poprzecznych przez odpowiadające im poślizgi względne dla wszystkich kół oraz wartość maksymalną z sumy wypadkowych poślizgów względnych dla wszystkich kół.

EN

The authors of this article have shown good dynamic properties of polynomial railway transition curves of higher degrees - 9 and 11 - with the maximum number of terms - 7 and 9 in their earlier works. As the criterion they used an integral of the vehicle body lateral acceleration along the route. The curvatures of the obtained optimum transition curves with such number of the terms do not have tangence in the terminal points, however. These properties obtained for 2 vehicle velocities - the bigger one represented maximum admissible vehicle velocity in a circular arc and the smaller velocity 24.26 m/s guaranteed ideal balance between transversal components of gravity and centrifugal forces acting on the model - led the authors of clarify, why the curvatures' bends (lack of the tangence) of railway TCs in the terminal points of the curve have relatively small negative impact on vehicle dynamic while running along such curves. The aim of this paper is to show the results of shape optimization of railway polynomial transition curves of 9th and 11th degree using a railway vehicle model with variable base and wear criteria this time. These criteria are: criterion of minimum value maximum sum of product of contact forces and creepages and criterion of minimum value of maximum sum of resultant creepages for all wheels.

12

3rd degree parabola and optimum railway transition curves of 9th and 11th degree for their different lengths

Woźnica P., Zboiński K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2015

|

z. 106

87-96

EN

In this article, due to the common use the 3rd degree parabola transition curve, the authors focused on showing in which range of curves lengths l0 the superiority of transition curves of 9th and 11th degree with maximum number of terms persists over the 3rd degree parabola. The measure of evaluation of the curves were values of the objective function (QF) for different lengths l0. The authors used one criterion of optimization, namely the integral of absolute value of the acceleration of vehicle body's mass centre along the route. QF values were determined using advanced computer software. Interesting values of QF were obtained assuming the length l0 once for the 3rd degree parabola, and once for four considered optimum curves of high degrees.

PL

W artykule, ze względu na powszechność stosowania krzywej parabolicznej 3. stopnia, skupiono się na pokazaniu, w jakim zakresie długości krzywych l0 utrzymuje się przewaga krzywych przejściowych 9. i 11. stopnia z maksymalną liczbą wyrazów nad parabolą 3. stopnia. Miarą oceny własności krzywych są wartości funkcji celu (FC) dla różnych długości l0. Wykorzystane zostało kryterium znormalizowanej całki z wartości bezwzględnej przyspieszenia środka masy nadwozia po długości drogi. Wartości FC wyznaczono za pomocą zaawansowanego oprogramowania komputerowego. Interesujące wartości FC uzyskiwano przyjmując dla badanej długości l0 raz parabolę 3. stopnia, a raz jedną z czterech rozważanych krzywych optymalnych wysokich stopni.

13

Badanie wpływu promienia łuku na dynamikę wózka 2-osiowego wagonu MK111 w krzywej przejściowej w okolicy prędkości krytycznej

Zboiński K., Gołofit-Stawińska M.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

1189--1197, CD1

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu promienia łuku na zachowanie wózka 2-osiowego wagonu pasażerskiego MK111 w krzywej przejściowej w okolicy prędkości krytycznej. W wykonanych badaniach symulacyjnych pojazd porusza się po trasie złożonej z toru prostego, krzywej przejściowej i łuku kołowego. Jako krzywą przejściową przyjęto parabolę 3 - go stopnia, a promienie łuków R=300, 600, 900, 1200 i 6000 m. W artykule pokazano wykresy przedstawiające różne zachowania obiektu. Przedstawione wyniki są fragmentem szerszych badań dotyczących nieliniowej dynamiki pojazdów szynowych w krzywej przejściowej przy prędkościach powyżej krytycznej.

EN

This article presents results of the study on curve radius influence on behaviour 2-axle bogie of passenger car in transition curve at velocities about critical velocity. In the performed simulation studies the car runs along the routes consisted of straight track, transition curve and circular arc. The transition curve was of the 3rd degree parabola type. Radii R of circular arc were equal to 300, 600, 1200 and 6000 m. The diagrams representing object’s different behaviours are shown in the paper. The presented results are a part of the wider studies concerning non-linear dynamics of railway vehicles in transition curves at velocities above the critical one.

14

Badanie kolejowych krzywych przejściowych o nieliniowych krzywiznach

Zboiński K., Woźnica P.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

1198--1207, CD1

PL

Wcześniejsze prace autorów niniejszego artykułu pokazały jednoznacznie, że kolejowe wielomianowe krzywe przejściowe z maksymalną dopuszczalną liczbą wyrazów wielomianu miały najmniejsze wartości funkcji celu - całki z przyspieszenia poprzecznego środka masy nadwozia pojazdu po długości drogi. Odpowiednimi liczbami wyrazów wielomianu są: 3, 5, 7 i 9 dla stopni: 5., 7., 9. i 11. Krzywizny otrzymanych krzywych nie posiadały jednak styczności w skrajnych punktach. Celem artykułu było wyjaśnienie, dlaczego załomy krzywizn otrzymanych krzywych przejściowych optymalnych w skrajnych punktach krzywej - początkowym oraz końcowym - miały względnie mały negatywny wpływ na dynamikę pojazdu szynowego poruszającego się po takich krzywych. Autorzy postawili i zamierzali wyjaśnić następującą hipotezę badawczą. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy mogły być stosunkowo łagodne warunki ruchu w krzywej przejściowej przyjęte ze względu na przepisy. Ze względów badawczych powinny one być zmienione na ostrzejsze.

EN

Previous works by the authors of this article have shown unequivocally that the railway polynomial transition curves with a maximum number of terms had the smallest values of the quality function - a minimum integral of vehicle body lateral acceleration along the route. Corresponding numbers of terms were: 3, 5, 7 and 9 for the degree: 5, 7, 9 and 11. The curvatures of the curves obtained, however, did not have the tangency in terminal points. The aim of this article was to clarify, why the curvatures’ bends of railway transition curves at the terminal points of the curve - the beginning and the end - had a relatively small negative impact on vehicle dynamics while running on such curves. The authors put forward and were going to explain the following research hypothesis. One reason of this state of things could be relatively mild conditions of motion adopted in the transition curve. Conditions of motion should be changed to more sever, however.

15

Optimisation of polynomial railway transition curves of even degrees

Zboiński K., Woźnica P.

Archives of Transport

|

2015

|

Vol. 35, iss. 3

71--86

EN

This paper represents new results obtained by its authors while searching for the proper shape of polynomial railway transition curves (TCs). The search for the proper shape means the evaluation of the curve properties based on chosen dynamical quantities and generation of such shape with use of mathematically understood optimisation methods. The studies presented now and in the past always had got a character of the numerical tests. For needs of this work advanced vehicle model, dynamical track-vehicle and vehicle-passenger interactions, and optimisation methods were exploited. In this software complete rail vehicle model of 2-axle freight car, the track discrete model, and non-linear description on wheel-rail contact are used. That part of the software, being vehicle simulation software, is combined with library optimisation procedures into the final computer programme. The main difference between this and previous papers by the authors are the degrees of examinated polynomials. Previously they tested polynomial curves of odd degrees, now they focus on TCs of 6th, 8th and 10th degrees with and without curvature and superelevation ramp tangence in the TC’s terminal points. Possibility to take account of fundamental demands (corresponding values of curvature in terminal points) concerning TC should be preserved. Results of optimisation are compared both among themselves and with 3rd degree parabola. The aim of present article is to find the polynomial TCs’ optimum shapes which are determined by the possible polynomial configurations. Only one dynamical quantities being the results of simulation of railway vehicle advanced model is exploited in the determination of quality function (QF1). This is: minimum of integral of vehicle body lateral acceleration.

16

Wpływ obecności deterministycznych nierówności toru na badanie stateczności ruchu modelu pojazdu szynowego

Zboiński K., Dusza M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2014

|

z. 101

161--173

PL

Artykuł stanowi kontynuację wcześniejszych prac autorów poświęconych badaniom stateczności ruchu modeli pojazdów szynowych. W oparciu o autorską metodę zbadano wpływ wielu parametrów układu pojazd szynowy – tor na stateczność ruchu. Były to w większości badania realizowane w warunkach stacjonarnych. Warunki takie oznaczają brak zewnętrznych czynników mogących wprowadzać zaburzenia do układu w czasie trwania symulacji ruchu. W układzie rzeczywistym sytuacja taka występuje bardzo rzadko a jednym z czynników zaburzających ruch podstawowy pojazdu są nierówności toru. Kolejnym krokiem w doskonaleniu modelu i metody badawczej jest wprowadzenie warunków dynamicznych poprzez uwzględnienie w badaniach nierówności toru. Zastosowano wyłącznie harmoniczne nierówności poprzeczne. Porównano wyniki symulacji ruchu na torze gładkim i torze z nierównościami. Oceniono skuteczność metody badań.

EN

The article is continuation of earlier authors works devoted to rail vehicle models stability analysis. Several of vehicle – track model parameters which influence stability were tested by use of authors method. The kineto-statical conditions were applied in most of this researches. It means no presence of any external factors affected the system during simulation of motion. In real system such conditions exist very seldom. Track irregularities are one of the factors being always present in real track. In order to improve the model and method of researches, dynamic conditions were taken into account by track irregularity introduction. The lateral harmonic irregularities were applied only. Comparison of results obtained from model with track irregularities and without irregularities was done. Efficiency of the method was evaluated.

17

Formation of polynomial railway transition curves of even degrees

Zboiński K., Woźnica P.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2014

|

z. 101

189--202

EN

This paper presents new results obtained by its authors while searching for the proper shape of polynomial railway transition curves (TCs). The search for the proper shape means the evaluation of the curve properties based on chosen dynamical quantities and generation of such shape with use of mathematically understood optimisation methods. The studies presented now and in the past always had got a character of the numerical tests. For needs of this work advanced vehicle model, dynamical track-vehicle and vehicle-passenger interactions as well as optimisation methods were exploited. In the model and its software complete rail vehicle model of 2-axle freight car, the track discrete model, and non-linear description of wheel-rail contact are applied. That part of the software, being vehicle simulation software, is combined with library optimisation procedures into the final computer programme. The main difference between this and previous papers by the authors are the degrees of examinated polynomials. Previously authors tested polynomial curves of odd degrees, now they focus on TCs of 6th, 8th and 10th degrees without curvature and superelevation ramp tangence in the TC’s terminal points. The fundamental demands that refer to values of curvature and superelevation in terminal points of TC are preserved. The aim of present article is to find the polynomial TCs’ optimum shapes which are determined by the possible polynomial configurations. Two dynamical quantities being the results of simulation of railway vehicle advanced model are exploited in the determination of quality functions (QFs). These are: minimum of integral of vehicle body lateral acceleration (QF14) and minimum of value of vehicle body maximum lateral displacement (QF15).

PL

W artykule przedstawione wyniki optymalizacji kształtów wielomianowych krzywych przejściowych (KP). Poszukiwanie właściwego kształtu krzywej przejściowej oznacza ocenę własności krzywej opartej na właściwościach dynamicznych i wygenerowanie takiego kształtu z wykorzystaniem matematycznych metod optymalizacji. Wyniki zaprezentowane teraz i w przeszłości zawsze miały charakter zaplanowanych testów numerycznych. Wykonywano je za pomocą programu do symulacji ruchu pojazdu szynowego, połączonego z biblioteczną procedurą optymalizacyjną. Tak połączone oprogramowanie umożliwia optymalizację kształtu krzywych przejściowych ze względu na kryteria dynamiczne. W badaniach nad optymalnym kształtem krzywych przejściowych wykorzystano model dwuosiowego wagonu towarowego. W pracy wykorzystano nieliniowy model opisu kontaktu koło-szyna. Główną różnicą pomiędzy niniejszym a poprzednimi artykułami autorów był stopień wielomianu. Poprzednio autorzy badali krzywe stopni nieparzystych. Teraz skupili się na stopniach - 6, 8, i 10 bez styczności krzywizny i rampy przychyłkowej w skrajnych punktach. Fundamentalne wymaganie dotyczące krzywizny i rampy przechyłkowej zostało zachowane. Celem niniejszego artykułu jest znalezienie optymalnych kształtów KP ze względu na przyjęte konfiguracje wielomianu. Przyjęto dwie funkcje celu będące wynikiem symulacji ruchu pojazdu. Są nimi: całka z przyspieszenia poprzecznego środka masy nadwozia oraz maksymalne wychylenie poprzeczne środka masy nadwozia.

18

Badanie wpływu promienia łuku na dynamikę pojazdu szynowego w krzywej przejściowej w otoczeniu prędkości krytycznej

Zboiński K., Gołofit-Stawińska M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2014

|

z. 101

175--188

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu promienia łuku na dynamikę pojazdu szynowego w krzywej przejściowej (KP) w otoczeniu prędkości krytycznej. Wykorzystano model pasażerskiego 4-osiowego wagonu MK111 o 38 stopniach swobody. Został on wygenerowany programem ULYSSES do automatycznej generacji równań ruchu. W wykonanych badaniach symulacyjnych pojazd porusza się zawsze po trasie złożonej z toru prostego, krzywej przejściowej i łuku kołowego. Jako krzywą przejściową przyjęto parabolę 3-go stopnia, a promienie łuków R=600, 2000, 4000 i 6000 m. W artykule przedstawiono wyniki symulacji komputerowych reprezentujące przemieszczenia poprzeczne y zestawów kołowych i ram wózków wagonu. Przedstawione badania są fragmentem szerszych dociekań dotyczących własności dynamicznych pojazdów szynowych w KP przy prędkościach większych od krytycznej.

EN

This paper presents results of the study of curve radius influence on the dynamics of railway vehicle in transition curve (TC) for velocities around critical one. The rail vehicle model of passenger 4 - axle coach MK111 of 38 degrees of freedom was used. It was generated with ULYSSES - program for the automatic generation of equations of motion. In the performed simulation studies the routes always consisted of straight track, transition curve and circular arc. The transition curve was always 3rd degree parabola type. Radius R of use circular arc was equal to 600, 2000, 4000 and 6000 m. The results of computer simulations presented in the paper are lateral displacements y of wheelsets and bogie frames. Presented results are a part of the wider studies on railway vehicles dynamical properties in TC at velocities higher than the critical one.

19

Wstęp do analizy dynamiki pojazdu szynowego w krzywych przejściowych przy prędkościach większych od krytycznej

Zboiński K., Gołofit-Stawińska M.

Pojazdy Szynowe

|

2013

|

Nr 3

5--12

PL

Artykuł przedstawia dyskusję autorów dotyczącą celowości podjęcia usystematyzowanego badania dynamiki ruchu pojazdów szynowych w krzywych przejściowych przy prędkościach większych od krytycznej. Pomimo tego, że pojazdy szynowe budowane są tak aby ich prędkość eksploatacyjna była mniejsza od prędkości krytycznej (dla prędkości większych zachowanie modelu pojazdu reprezentowane jest przez rozwiązania stateczne okresowe), badania stateczności ruchu tak w torze prostym jak i łuku kołowym są nieustannie prowadzone. Przyczyną są nie tak rzadkie przypadki kiedy pojazd może poruszać się z prędkością większą od krytycznej. Interesującym dla autorów zagadnieniem są własności dynamiczne układu na odcinkach toru umiejscowionych pomiędzy jest prostą i łukiem kołowym, tzn. w krzywych przejściowych. Trzeba tylko uzmysłowić sobie kluczową różnicę formalną w tym przypadku. Jest nią tutaj ciągła zmiana promienia krzywizny i przechyłki toru. W konsekwencji, nie można tu oczekiwać rozwiązań statecznych stacjonarnych i statecznych okresowych, tak typowych dla analiz stateczności w torze prostym i łukach kołowych.

20

Stanowiska laboratoryjne komputerowego wspomagania projektowania infrastruktury drogowej i kolejowej oraz do pomiaru eksploatacyjnego zużycia nawierzchni kolejowej

Gołofit-Stawińska M., Kukulski J., Zboiński K.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2012

|

R. 19, nr 9

1817--1827, CD

PL

W artykule przedstawiono koncepcję unowocześnienia infrastruktury dydaktycznej i badawczej Zakładu Infrastruktury Transportu, Wydziału Transportu Politechniki Warszawskiej. Przedstawiono wybrane możliwości aplikacji komputerowych InRoads i InRail przy projektowaniu infrastruktury liniowej i punktowej. Koncepcja infrastruktury badawczej obejmuje stworzenie zaplecza laboratoryjnego umożliwiającego pomiar eksploatacyjnego zużycia elementów nawierzchni kolejoweji pojazdów szynowych. Podstawowym wyposażeniem laboratorium będą następujące narzędzia pomiarowe: toromierz cyfrowy do pomiaru toru i rozjazdów, profilomierz X-Y do szyn i rozjazdów, profilomierz elektroniczny do kół kolejowych i tramwajowych.

EN

This paper presents the concept of modernization of teaching and research infrastructure of Transport Infrastructure Department, at Faculty of Transport of Warsaw University of Technology. Selected options of software applications InRoads and InRail design linear and point elements infrastructure were presented. The concept of creating a research infrastructure includes laboratory facilities that enable measurement of operating fatigue and wear of superstructure and rail vehicles elements. The basic laboratory equipment are measuring tools as follows digital track measuring(trolley for tracks and turnouts, X-Y measuring device for switch and rail profiles, A-B measuring device for wheel profiles of railway and tram vehicles.