Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study on the influence of damage characteristics of longitudinal ballastless track on the dynamic performance of train‑track‑bridge coupled systems

Shaohui Liu, Lizhong Jiang, Wangbao Zhou, Jian Yu, Xiang Liu

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 1

art. no. e23, 2023

EN

High-speed railway bridges are inevitably damaged under external loads during operation, which may lead to abnormal vibration of trains, and even threaten running safety. Aiming at the practical problem of high-speed railway longitudinal ballastless track structure damage, based on the train-track-bridge interaction theory, a three-dimensional coupled vibration model of a train-track-bridge was developed using the finite element method. The dynamic response calculation program (TTBCS) was developed using the Newmark-β numerical calculation method. The model and program were used to calculate and analyze the influence of damage to the main components of high-speed railway ballastless track-bridge structure on the dynamic response of the system, including fastener failure, interlayer component damage, and bearing vertical stiffness degradation. The results show that the fastener failure significantly influences the vertical interaction of the wheel-track. The number of fastener failures should not exceed one pair otherwise there is a risk of derailment. When the CA (cement and emulsified asphalt) mortar layer and the slide layer void length exceeds the critical value, the dynamic irregularity of the track-bridge system significantly increases the vertical vibration of the wheel-track system. The critical value of void should be given more attention to in the operation of high-speed railways. The vertical dynamic performance of the train is not sensitive to the change in vertical support stiffness within a certain range of stiffness values but within a certain operation speed range, adjusting the bearing stiffness can play a certain vibration isolation effect.

2

Possibilities of improving a rail vehicle running safety with independently rotating wheels

Mikhailov Evgeny, Semenov Stanislav, Shvornikova Hanna, Dižo Ján, Blatnický Miroslav, Droździel Paweł, Kravchenko Kateryna

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2022

|

z. 115

93--106

EN

This work is focused on the possible ways of improving the running safety of a railway vehicle, which uses IRWs (independently rotating wheels) in a bogie. It discusses the main positive and negative properties of an application of IRWs for a railway vehicle while it is running in a curve. There are evaluated running properties of a railway vehicle in terms of safety for IRWs and a standard wheelset (SW). It is assumed that a wheelset design with IRWs will reduce the risk of derailment of a railway vehicle in a curve with a smaller radius because it will be reached a more favourable distribution of decisive forces in the wheel/rail contact. A designed wheelset with IRWs differs from other IRWs designs; in this case, only a flange can rotate independently from a wheel treat surface about the axis of rotation. Further, this research presents an analysis of a friction forces distribution of the friction forces in a contact of a flange and a rail head and a comparison with an SW. The obtained results allow concluding that it is advisable to use the wheels with the perspective wheel design (including independently rotating) to reduce the resistance to movement and improve the running properties of a railway vehicle for safety.

3

Tests of running safety under large compressive longitudinal forces

Zbieć A.

Problemy Kolejnictwa

|

2018

|

Z. 179

111--119

EN

The article presents the cause of derailment of empty two-axle wagons placed in long freight train-sets together with bogie wagons, as well as research conducted to prevent this phenomenon, which was concluded by introducing appropriate statements in the UIC leaflet 530-2, and then in the European Standard EN 15839. It also presents activities undertaken during the preparation and performance of the tests, requirements for the test track and for the wagons’ composition in the train-set, conditions during the tests, values being measured and respective evaluation criteria, principles applicable to the result analysis, as well as a sample chart for a single ride and regressions for various criterions. Examples of wagons which were tested in this way are also given.

4

Assessment of Risks of Derailment by Means of Computer Simulation

Domin R., Cherniak G.

Problemy Kolejnictwa

|

2017

|

Z. 176

15--21

EN

The article presents method for assessment of the significance of factors of risk of the roiling stock derailment based on the computer experiment. The purpose of development of the method is to identify the most significant reasons for derailment among the possible mechanical reasons, i.e., those in the absence of which the derailment would not be possible. This includes the use of computer simulation of the dynamics of motion of separate railway rolling stocks and trains in general. Specifically designed dynamic models include the required parameters representing the state of railway rolling stock in operation. The proposed method can be used to analyze the tendency of the vehicle towards derailment according to the quantitative changes in safety parameters. The application of the developed method offer opportunities to find areas of further improvement of the running safety requirements in relation to the state of maintenance of freight cars and track and conditions of their rational operation to ensure an acceptable level of running safety.

PL

Artykuł przedstawia metodę oceny czynników ryzyka wykolejenia się taboru, wykorzystującą symulacje komputerową. Celem opracowania tej metody jest identyfikacja najważniejszych przyczyn wykolejenia spowodowanego czynnikami mechanicznymi, tzn. takich, bez których wykolejenie byłoby niemożliwe. Metoda ta polega na użyciu komputerowej symulacji dynamiki ruchu poszczególnych części taboru i ogólnie pociągów. Modele dynamiczne, specjalnie do tego celu zaprojektowane, zawierają odpowiednie parametry przedstawiające stan taboru w trakcie eksploatacji. Proponowana metoda może zostać użyta do analizy tendencji pojazdu do wykolejenia, zgodnie z ilościowymi zmianami parametrów bezpieczeństwa. Zastosowanie zaproponowanej metody daje możliwości znalezienia takich obszarów dalszej poprawy wymogów bezpieczeństwa ruchu związanego z utrzymaniem wagonów towarowych, torów i warunków ich racjonalnej eksploatacji, ażeby można by było zapewnić akceptowalny (odpowiedni) poziom bezpieczeństwa ruchu.

5

Statystyczna metoda badania związku losowych nierówności toru z bezpieczeństwem jazdy pojazdu szynowego określonym przez kryterium Prud'homme’a

Kardas-Cinal E.

Logistyka

|

2014

|

nr 4

PL

Praca przedstawia uogólnienie autorskiej statystycznej metody badania dynamiki pojazdu szynowego uwzględniającej wpływ lokalnego przebiegu losowych nierówności geometrycznych toru. Metoda ta, uprzednio użyta do badania bezpieczeństwa jazdy przeciw wykolejeniu, w niniejszej pracy jest zastosowana do badania związku nierówności toru z bezpieczeństwem jazdy w zakresie określonym przez kryterium Prud'homma zawarte w normie EN 14363, które podaje dopuszczalną wartość poprzecznego oddziaływania zestawu kołowego na tor. Analiza statystyczna jest przeprowadzana na zbiorze krótkich odcinków toru, na których wyznaczone symulacyjnie poprzeczne oddziaływanie zestawu na tor osiąga lokalne maksima. Wynikiem tej analizy jest określenie typowego przebiegu nierówności toru, który prowadzi do obniżenia bezpieczeństwa jazdy.

EN

The paper presents a generalization of statistical method developed by the author for investigating railway vehicle dynamics which accounts for the effect of local variation of random track geometrical irregularities. This method, previously used for investigation of running safety related to the risk of derailment, is presently applied to study the relation of track irregularities with running safety within the scope of the Prud'homme criterion included in the EN 14363 standard which gives the limit value of lateral force exerted by the wheel set on the track. The statistical analysis is carried out on a set of short track sections where this lateral force, found in simulations, reaches local maxima. A result of such analysis is determination of the typical variation of track irregularities that leads to reducing running safety.

6

Selected problems in railway vehicle dynamics related to running safety

Kardas-Cinal E.

Archives of Transport

|

2014

|

Vol. 31, iss. 3

37--45

EN

The paper includes a short review of selected problems in railway vehicle-track system dynamics which are related to the running safety. Different criteria used in assessment of the running safety are presented according to the standards which are in force in Europe and other countries. Investigations of relevant dynamic phenomena, including the mechanism of railway vehicle derailment, and the resulting modifications of the running safety criteria are also discussed.

7

Bezpieczeństwo i komfort jazdy pojazdu szynowego z uwzględnieniem losowych nierówności geometrycznych toru

Kardas-Cinal E.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2013

|

z. 94

3--118

PL

Praca dotyczy zagadnień związanych z dynamiką pojazdów szynowych oraz metod ich badania. Głównym przedmiotem przeprowadzonych badań są właściwości dynamiczne pojazdu szynowego związane z bezpieczeństwem i komfortem jazdy, w szczególności siły występujące między zestawami kołowymi i torem oraz przyspieszenia nadwozia. Odpowiedzi dynamiczne pojazdu na nierówności toru otrzymano za pomocą symulacji numerycznych, korzystając z modelu matematycznego układu mechanicznego pojazd szynowy - tor. Zastosowany model uwzględnia stan utrzymania toru opisany przez jego nierówności geometryczne o losowym charakterze. Badania symulacyjne zostały przeprowadzone dla różnych wartości parametrów liniowego zawieszenia pojazdu, profili kół i szyn o różnym stopniu zużycia, szerokiego zakresu prędkości jazdy oraz odcinków toru o różnym stanie utrzymania. W analizie odpowiedzi dynamicznych układu wykorzystano wskaźniki komfortu jazdy i bezpieczeństwa przeciw wykolejeniu oraz własne metody dostosowane do specyfiki badanych zagadnień. Opracowane metody probabilistyczne wykorzystują matematyczny aparat analizy widmowej i statystycznej do badania związku między nierównościami geometrycznymi toru jako wymuszeniami kinematycznymi a odpowiedziami dynamiczny- mi układu, głównie w postaci współczynnika bezpieczeństwa przeciw wykolejeniu Y/Q. Wykazano, że gęstość widmowa mocy współczynnika Y/Q ma charakterystyczną strukturę, będącą rezultatem wężykowania zestawów kołowych oraz nieliniowości geometrycznych funkcji opisujących kontakt profili kół i szyn. Zastosowanie opracowanej metody statystycznej umożliwiło ustalenie zależności między lokalnymi oscylacjami nierówności toru o częstotliwości spacjalnej równej częstotliwości wężykowania zestawu kołowego a lokalnym wzrostem współczynnika Y/Q. Zaproponowane metody stanowią innowacyjne na- rzędzie badawcze w analizie bezpieczeństwa jazdy pojazdu szynowego.

EN

The present work concerns problems related to dynamics of a railway vehicle and the meth- ods of their investigation. The main subject of the reported research is the dynamical properties of a railway vehicle related to running safety and ride comfort, in particular forces acting be- tween the wheelsets and track, as well as vehicle body accelerations. The dynamic responses to track irregularities have been obtained with numerical simulations based on a mathematical model of the railway vehicle - track system. The applied model accounts for the track quality described by the track geometrical irregularities of random character. The simulation studies were performed for various values of parameters describing the linear vehicle suspension, wheel and rail profiles with different degree of wear, wide range of ride velocities, and track sections of various quality. The dynamic responses are analyzed with chosen criteria used for assessment of running safety and ride comfort, as well as the methods worked out by the au- thor which are suitable for the specific investigated problems. The developed probabilistic methods use the mathematical formalism of the spectral and statistical analysis in order to in- vestigate the relation between the track geometrical irregularities acting as kinematic excita- tions and the resulting dynamic responses, mainly, the derailment coefficient Y/Q. It is shown that the power spectral density of the coefficient Y/Q has characteristic structure which is the result of the wheelset hunting and the non-linear geometry of the wheel/rail contact. The application of the developed statistical method has allowed for the determination of the relation between local oscillations of track irregularities with the spatial frequency equal to the hunting frequency and local increase of the coefficient Y/Q. The proposed methods are an innovative research tool in analysis of running safety of railway vehicles.

8

Wpływ lokalnego stanu toru na bezpieczeństwo jazdy pojazdu szynowego

Kardas-Cinal E., Urbański S.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2012

|

z. 87

15-22

PL

W pracy przeprowadzono symulacyjne badania dynamiki pojazdu szynowego po torze prostym w celu określenia związku pomiędzy lokalnym stanem toru a bezpieczeństwem jazdy. Zastosowano statystyczną analizę nierówności geometrycznych toru w pobliżu tych jego punktów, w których występują duże wartości współczynnika wykolejenia Y/Q. Stwierdzono silny wpływ lokalnych oscylacji poprzecznych nierówności toru i przechyłki toru o długości fali bliskiej długości fali wężykowania zestawu kołowego na powstawanie lokalnych ekstremów Y/Q.

EN

The paper reports simulation study of the dynamics of a railway vehicle moving along a tangent track in order to investigate the relation between local track condition and the running safety. Statistical analysis is applied to geometrical track irregularities in the vicinity of track points where high values of derailment coefficient Y/Q occur. It is found that local oscillations of lateral track irregularities and superelevation with wavelengths close the wavelength of wheelset hunting have a strong effect on occurrence of local extrema of Y/Q.

9

Symulacyjna metoda oceny bezpieczeństwa ruchu wagonów towarowych o zwiększonej sile nacisku na oś

Opala M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2006

|

z. 1/60

263--270

PL

Dopuszczenie pojazdu szynowego do normalnej eksploatacji zależy między innymi od oceny bezpieczeństwa jego ruchu. W Polsce a także w wielu innych krajach europejskich ocena ta odbywa się z reguły wyłącznie na podstawie wyników badań doświadczalnych prowadzonych w warunkach rzeczywistych. W artykule przedstawiono przykład symulacyjnej metody oceny bezpieczeństwa ruchu zbudowanej w oparciu o procedury homologacyjne stosowane w praktyce w różnych krajach Europy i Ameryki Północnej. Metoda ta była tworzona głównie dla potrzeb badań bezpieczeństwa ruchu wagonów towarowych o zwiększonej ładowności.

EN

Admission of railway vehicles to normal service depends among others on the running safety assessment. In Poland as well as in many other European countries this assessment is usually done exclusively on the basis of tests carried out in real conditions. This articile presents an example of running safety assessment simulation method which is build on the basis of existing homologation procedures used in practice in different European and NorthAmerican countries. The method was meant to be used mainly in running safety assessment of freight cars with increased load capacity.

10

Rola diagnostyki samochodowej w bezpieczeństwie jazdy

Stricker L. A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

1998

|

Z. 64

153-162

PL

Omawia się problem wzrastania ilości pojazdów w Polsce oraz ich wptyw na bezpieczeństwo jazdy wynikające z ich niezawodności. Przedstawiono uregulowania prawne związane ze stanem technicznym pojazdu. Wskazano na wybrane parametry diagnostyczne szczególnie wpływające na bezpieczeństwo jazdy. Na przykładzie niemieckim podano jaki procent pojazdów zarejestrowanych stanowią pojazdy powypadkowe. Ponadto omówiono strukturę podmiotów wykonujących naprawy powypadkowe. Zobrazowano rodzaje usterek, tendencje ich występowania w czasie eksploatacji, jak też prognozę awaryjności wybranych elementów pojazdu w czasie. Mając powyższe na względzie zwrócono uwagę, że w Polsce problem ten jest poważny i dla jego udokumentowania należy przeprowadzić stosowne badania, zaś dla jego ograniczenia podjąć odpowiednie kroki.

EN

Descripted are increasing numbers of vehicles registered in Poland and their influence on road safety arising from their reliability. Presented are law aspects of vehicle road condition. Accentuated ara selected diagnostic parameters particularly affecting on road safety. Named are what should look like rebuild of vehicle participating in the road accident, and what they look like actually and how it is related to rebuild quality.