Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  kolejowe krzywe przejściowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
In the past, railway transition curves were not used. Instead of it, a simple connection of the straight track and circular arc was applied. Nowadays, such simplicity is not allowed due to the increasing vehicle operating velocities. It is mainly visible in the high-speed train lines, where long curves are used. The article aims to develop a new shape of railway transition curves for which passenger travel comfort will be as high as possible. Considerations in this paper concern the polynomials of 9th- and 11th-degrees, which were adopted to the mathematical model of the mentioned shape of curves. The study's authors applied a 2-axle rail vehicle model combined with mathematically understood optimisation methods. The advanced vehicle model can better assign the dynamical properties of railway transition curves to freight and passenger vehicles. The mentioned model was adopted to simulate rail vehicle movement in both cases of the shape of transition curves and the shape of circular arc (for comparison of the results). Passenger comfort, described by European Standard EN 12299, was used as the assessment criterion. The work showed that the method using the 2-axle railway vehicle model combined with mathematically understood optimisation works correctly, and the optimisation of the transition curve shape is possible. The current study showed that the 3rd-degree parabola (the shape of the curve traditionally used in railway engineering) is not always the optimum shape. In many cases (especially for the long curves), the optimum shape of curves is between the standard transition curves and the linear curvature of the 3rd-degree parabola. The new shapes of the railway transition curves obtained when the passenger comfort is taken into account result in new railway transition curves shapes. In the authors' opinion, the results presented in the current work are a novelty in optimisation and the properties assessment of railway transition curves.
2
Content available remote Optimization of railway transition curves for large circular arc radii
EN
The current paper concerns the optimization of the shape of railway transition curves (TCs). As transition curves, the authors used the polynomials of the 9th and 11th degree. In the optimization of the shape of the TCs, the model of a 2-axle rail vehicle was used. The mentioned objective function concerned the normalized value of the integral of the change of lateral acceleration of the vehicle body along the route. The authors used large circular arc radii – R=3000 m and 4000 m. The paper presents the results of the optimization - the types of curvatures of the optimum transition curves and the dynamical courses - the displacements and the accelerations both lateral and vertical of the vehicle body mass centers.
PL
Artykuł dotyczy optymalizacji kształtu kolejowych krzywych przejściowych (KP). Kształt krzywych przejściowych opisano wielomianem 9. i 11. stopnia. Zastosowano także dwie wartości promienia łuku kołowego: 3000 m i 4000 m. W optymalizacji kształtu krzywych wykorzystano model 2-osiowego pojazdu szynowego. Jako funkcję celu przyjęto znormalizowaną po długości drogi wartość całki z wartości bezwzględnej zmiany przyspieszenia poprzecznego nadwozia. W artykule przedstawiono wyniki optymalizacji kształtu krzywych – typy krzywizn optymalnych krzywych przejściowych oraz przebiegi dynamiczne – przemieszczenia i przyspieszenia tak poprzeczne, jak i pionowe środka masy nadwozia
3
Content available remote Kolejowe krzywe przejściowe, a duże promienie łuku kołowego
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
Content available remote Kolejowe krzywe przejściowe, a dynamika poprzeczna i pionowa pojazdu
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
PL
Kształtowanie kolejowych krzywych przejściowych w podejściu inżynierskim odbywa się zazwyczaj z wykorzystaniem kryteriów wykorzystujących uproszczony model pojazdu, niekiedy sprowadzony do punktu materialnego. Autorzy proponują podejście oryginalne poprzez wykorzystanie zaawansowanego oprogramowania komputerowego. Powstało ono z połączenia modelu symulacyjnego pojazdu, uwzględniającego oddziaływania pojazd-tor i pojazd-pasażer, oraz bibliotecznych procedur optymalizacyjnych. Celem przedstawionych badań było przetestowanie przydatności kilkunastu kryteriów optymalizacyjnych. Każdy krok procesu optymalizacji, aż do znalezienia minimum funkcji celu, wymagał symulacji ruchu pojazdu dla aktualnie testowanego kształtu krzywej. Program wykorzystuje model pojazdu szynowego (wagonu towarowego dwuosiowego) wraz z modelem toru oraz uwzględnieniem nieliniowego opisu kontaktu koło-szyna. Wyniki otrzymanych symulacji wykorzystywane są dwojako. Po pierwsze dostarczyły one informacji na temat oddziaływań dynamicznych i zachowania pojazdu w testowanych krzywych przejściowych. Po drugie wyniki symulacji określają, które z 22 funkcji celu przyjętych w procesie optymalizacji krzywych, realnie przyczyniają się do poprawy zachowań dynamicznych pojazdu.
EN
Formation of railway transition curves within an engineering approach is usually realised basing on the criteria that make use of a simplified vehicle model, reduced to a particle sometimes. Authors of the paper suggest the original approach through use of the advanced software. It is created as the combination of vehicle simulation software, taking account of vechicle track and vehiclepassenger interactions, and library optimization software. An aim of the presented studies was testing usefulness of dozen or so objective functions, as the optimisation criteria. Each optimization step, until minimum of the objective function was found, needed simulation of vehicle motion for the curve shape being just tested. The software makes use of the rail vehicle model (2-axle freight car) and the track model with regard to non-linear description of wheel-rail contact. The simulation results are exploited in two ways. First, they yielded the information on dynamical effects in the tested transition curces. Second, they determinate which of the 22 objective functions taken in the process of the curves optimisation really contribute to betterment of the vehilce dynamical behaviour.
EN
The concept and the method by present authors of searching for proper shape of transition curves are described in present paper. Short literature survey provides a background for such description. In the concept and method the advanced dynamical model of vehicle-track system, capable of simulation, and mathematically understood optimisation methods are exploited. Polynomial transition curve of any order can be optimised with the method proposed. Components of angular velocity and acceleration of transportation are presented for such curve in the paper. Thanks to them kinematical properties of the curve are represented in precise way in the dynamical model. As concerns the method, its principles and the most important details are discussed in the paper. Information about the method is extended by description of the software built to carry out the curve formation (optimisation) effectively. At the end, examples of the results generated by this software are presented and discussed.
PL
W niniejszym artykule opisano autorską koncepcję i metodę poszukiwania właściwego kształtu kolejowych krzywych przejściowych. Krótki przegląd literatury stanowi tło dla tego przedstawienia. Tak w koncepcji jak i w metodzie wykorzystano zaawansowany model dynamiczny układu tor-pojazd, z możliwością symulacji oraz matematycznie rozumiane metody optymalizacji. Zaproponowana metoda umożliwia optymalizację wielomianowych krzywych przejściowych dowolnego stopnia. W artykule przedstawiono składowe prędkości i przyspieszenia kątowego ruchu unoszenia dla takiej krzywej. Dzięki nim w sposób dokładny odwzorowano własności kinematyczne krzywej w modelu dynamicznym. W zakresie metody, w artykule opisano jej podstawy oraz najważniejsze szczegóły. Informację o metodzie rozszerzono opisem oprogramowania zbudowanego dla efektywnego kształtowania (optymalizacji) krzywych. Na koniec przedstawiono i omówiono przykłady wyników wygenerowanych przez to oprogramowanie.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.