In this paper, an exact analytical solution for the motion of fractionalized second grade fluid flows moving over accelerating plate under the influence of slip has been obtained. A coupled system of partial differential equations representing the equation of motion has been re-written in terms of fractional derivatives form by using the Caputo fractional operator. The Discrete Laplace transform method has been employed for computing the expressions for the velocity field […] and the corresponding shear stress […]. The obtained solutions for the velocity field and the shear stress have been written in terms of Wright generalized hypergeometric function pqψ and are expressed as a sum of the slip contribution and the corresponding no-slip contribution. In addition, the solutions for a fractionalized, ordinary second grade fluid and Newtonian fluid in the absence of slip effect have also been obtained as special case. Finally, the effect of different physical parameters has been demonstrated through graphical illustrations.
Praca dotyczy analizy dynamicznych zjawisk towarzyszących toczeniu koła po drodze (torze), przy jednoczesnym oddziaływaniu czynników wywołujących poślizg w kierunku prostopadłym do kierunku toczenia. Przypadki takie występują przy toczeniu się koła kolejowego po szynie na odcinkach prostych w przypadku oddziaływania wiatru oraz na łukach. Wystepowanie poślizgów bocznych przy jeździe na łukach spowodowane jest różnicą promieni krzywizny obu szyn i oscylacjami obrotowymi zestawu kołowego w płaszczyźnie toru. Na skutek ukośnego ustawienia płaszczyzn kół względem chwilowego kierunku toczenia dochodzi do bocznych poślizgów w strefie kontaktu koła z szyną. Oscylacje te mają niekorzystny wpływ zarówno na zużycie kół i szyn, jak i na otoczenie, ze względu na emisję hałasu. Otrzymane wyniki eksperymentalne pozwoliły na opracowanie modelu matematycznego zjawiska. Zaobserwowano dwuokresowy charakter drgań wywołany siłą boczną. Zbadano wpływ prędkości toczenia, siły nacisku oraz kąta między płaszczyzną toczącego koła a drogą na dwuokresowe drgania w kierunku osiowym koła.
EN
The paper deals with dynamic phenomena wheel rolling over the road (track), with slip effectsin the lateral direction. They occur in rolling of the wheel on the straight rail in the case of wind load and on curves. The difference of curvature radiuses and rotatory oscillations of wheelset result in lateral slip. Slope wheel plane relating to temporal rolling direction results in slip oscillation in the contact between wheel and rail. They influence the wear and increase noise emission. Experimental results allowed us to elaborate the numerical model of the phenomenon. Double periodicity of the lateral motion of the wheel was observed. The influence of the rolling speed, the contact pressure and angle between the wheel plane and the road on vibrations was investigated.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.