Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Semi-analytical modelling of multilayer continuous systems nonlinear dynamics

Koziol P., Pilecki R.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 2

165--178

EN

Problems concerning structures dynamics are being one of most important subjects in recent investigations associated with railways constructions. The need of modelling of such structures and their behaviour prediction leads to necessity of seeking new approaches, mainly due to highly increasing speeds of vehicles and traffic intensity. Comparative studies carried out on experimental data, measurements and theoretical research show that models based on multi-layered approach supported by semi-analytical approximations of solutions can give new insight into undertaken analyses. More detailed consideration of roads components and their physical properties, along with application of effective estimations allowing to avoid numerical instabilities linked with extremal dynamic variations, can be important tools in obtaining new solutions both, theoretical and engineering. This paper briefly presents a number of multilayer railway track models, with special emphasis on nonlinear track properties. Existing analytical and semi-analytical solution methods are presented with main advantages of new approaches. The theoretical double-beam system with two nonlinear layers is solved and computational examples are presented along with possibility of their transition to other multilayer structures analysis.

PL

Problemy dynamiki konstrukcji stanowią jeden z najbardziej istotnych działów współczesnych badań związanych z konstrukcjami kolejowymi. Potrzeba modelowania takich konstrukcji oraz przewidywania ich dynamicznych oddziaływań prowadzi do konieczności poszukiwania nowych rozwiązań, głównie z powodu rosnących prędkości pojazdów i intensywności ruchu. Studia porównawcze prowadzone zarówno w ramach prac eksperymentalnych, pomiarowych, jak i teoretycznych rozważań pokazują, że modele wielowarstwowe w połączeniu z metodami semianalitycznymi mogą dać nowe spojrzenie na wyniki dotychczasowych analiz. Dokładniejsza analiza elementów drogi oraz ich fizycznych właściwości, razem z zastosowaniem efektywnych estymacji i aproksymacji pozwalających uniknąć numerycznych niestabilności spowodowanych ekstremalnymi dynamicznymi zmianami układów, mogą być ważnymi narzędziami służącymi otrzymaniu nowych rozwiązań, zarówno teoretycznych jak i inżynierskich. Artykuł ten prezentuje w skrócony sposób wybrane modele wielowarstwowe drogi kolejowej, ze szczególnym uwzględnieniem jej nieliniowych właściwości. Zostały omówione istniejące rozwiązania analityczne i semi-analityczne, ze wróceniem uwagi na korzyści płynące z ich zastosowania. Teoretyczny model belki podwójnej został rozwiązany. Pokazano przykłady obliczeniowe wraz z omówieniem możliwości ich adaptacji do analizy innych struktur wielowarstwowych. Dotychczas opublikowane prace zawierają interesujące wyniki semi-analityczne związane z założeniem nieliniowej sztywności elementów konstrukcji typu belka-podłoże. Modele jednowarstwowy i dwuwarstwowy zostały szczegółowo przeanalizowane przy założeniu nieliniowej sztywności podłoża, przy użyciu semi-analitycznej metody opartej na aproksymacjach falkowych połączonych z dekompozycją Adomiana. Modele te zostały również poddane walidacji poprzez porównanie wyników z pomiarami wykonanymi na rzeczywistym torze kolejowym, pokazujące wysoką zgodność rezultatów w zakresie drgań pionowych drogi kolejowej dla różnych zbiorów parametrów i prędkości pojazdów.

2

Wavelet approximation of Adomian’s decomposition applied to the nonlinear problem of a double-beam response subject to a series of moving loads

Koziol P

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2014

|

Vol. 52 nr 3

687--697

EN

The dynamic response of a double-beam resting on a nonlinear viscoelastic foundation and subjected to a finite series of moving loads is analysed. The beams are connected by a viscoelastic layer and the load moving along the upper beam represents motion of a train on the rail track. The mathematical model is described by a coupled system of fourth order partial differential equations with homogeneous boundary conditions. The nonlinearity is included in the foundation stiffness of medium supporting a lower beam. The coiflet based approximation combined with Adomian’s decomposition is adopted for the displacements derivation. The developed approach allows one to overcome difficulties related to direct calculation of Fourier integrals as well as the small parameter method. The conditions for correctness of the approximate solution are defined. The influence of some factors on the system sensitivity is discussed, with special focus on the distance between the separated loads. Numerical examples are presented for a certain system of physical parameters.

3

Self-learning scoring models – introduction of an on-line approach to risk assesment

Kozera R., Koziol P

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2014

|

Vol. 8, nr 22

42--50

EN

The problem considered in this article involves the construction of evaluation model, which could subsequently be used in the field of modeling and risk management. The research work is finalized by a construction of a new model on the basis of observations of the models used for risk management and knowledge of information theory, machine learning and artificial neural networks. The developed tools are trained online, using their ability for automatic deduction rules based on data, during model application for evaluation tasks. The model, consequently changes the data analysis stage, limits the scope of the necessary expertise in the area, where the assessment model can be used and, to some extent, the shape of the model becomes independent from the current range of available data. These features increase its ability to generalize and to cope with the data of previously undefined classes, as well as improve its resistance to gaps occurring in the data. Performance of the model presented in this paper is tested and verified on the basis of real-life data, which would resemble a potentially real practical application. Preliminary tests performed within the scope of this work indicate that the developed model can form a starting point for further research as some of the used mechanisms have a fairly high efficiency and flexibility.