Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

An influence of track stiffness discontinuity on pantograph base vibrations and catenary–pantograph dynamic interaction

Bryja Danuta, Hyliński Adam

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2020

|

Vol. 42, nr 2

111-124

EN

In this article, the computational methodology of the catenary–train–track system vibration analysis is presented and used to estimate the influence of vehicle body vibrations on the pantograph–catenary dynamic interaction. This issue is rarely referred in the literature, although any perturbations appearing at the pantograph–catenary interface are of great importance for high-speed railways. Vehicle body vibrations considered in this article are induced by the passage of train through the track stiffness discontinuity, being a frequent cause of significant dynamic effects. First, the most important assumptions of the computational model are presented, including the general idea of decomposing catenary–train–track dynamic system into two main subsystems and the concept of one-way coupling between them. Then, the pantograph base vibrations calculated for two train speeds (60 m/s, 100 m/s) and two cases of track discontinuity (a sudden increase and a sudden decrease in the stiffness of track substrate) are analyzed. Two cases of the railway vehicle suspension are considered – a typical two-stage suspension and a primary suspension alone. To evaluate catenary–pantograph dynamic interaction, the dynamic uplift of the contact wire at steady arm and the pantograph contact force is computed. It is demonstrated that an efficiency of the two-stage suspension grows with the train speed; hence, such vehicle suspension effectively suppresses strong sudden shocks of vehicle body, appearing while the train passes through the track stiffness discontinuity at a high speed. In a hypothetical case when the one-stage vehicle suspension is used, the pantograph base vibrations may increase the number of contact loss events at the catenary–pantograph interface.

2

Drgania sieci trakcyjnej spowodowane przejazdem pociągu dużych prędkości przez nierówność progową toru kolejowego

Bryja D., Popiołek A.

Przegląd Komunikacyjny

|

2018

|

R. 73, nr 6

7--12

PL

W pracy przedstawiono metodykę symulacji drgań kolejowej sieci trakcyjnej, spowodowanych przejazdem pociągu przez nierówność progową toru. W koncepcji algorytmu symulacyjnego uwzględniono interakcję dynamiczną pomiędzy pantografami i górną siecią jezdną oraz nieliniowość wynikającą ze specyfiki pracy linek wieszakowych, które nie przenoszą ściskania - przenoszą tylko siły rozciągające. Uwzględniono także sprzężenie drgań toru i pojazdów szynowych. Zgodnie z fizyką zjawiska nie uwzględniono natomiast wpływu drgań sieci trakcyjnej przenoszonych przez pantografy na pojazd kolejowy, co pozwoliło podzielić algorytm symulacyjny na dwa etapy i opracować dwa programy komputerowe o ustalonej hierarchii działania. W pierwszym etapie symulacji wyznaczane są przebiegi czasowe drgań i prędkości drgań tych członów pociągu, na których zamontowane są pantografy. W drugim etapie, wyznaczone wcześniej przebiegi stanowią dane wejściowe a obliczane są charakterystyki drgań sieci trakcyjnej i przebieg zmian w czasie siły kontaktowej między pantografem i przewodem jezdnym. W pracy przedstawiono przykłady symulacji drgań pojazdu szynowego obserwowanych w czasie rzeczywistym w teoretycznym punkcie zamocowania podstawy pantografu. Pokazano także wyniki drugiego etapu symulacji: wybrane przebiegi drgań pantografu i pięcioprzęsłowego odcinka sieci trakcyjnej oraz oscylacje siły nacisku stykowego pantografu na przewód jezdny. Oceniono wpływ efektu progowego związanego z nierównością progową toru kolejowego.

EN

The paper presents the methodology for simulating vibrations of the railway catenary, caused by the passage of the train through the track stiffness discontinuity.The concept of the simulation algorithm takes into account the dynamie interaction between pantographs and the overhead contact wire as well as nonlinearity resulting from the specificity of the droppers behaviour, which do not carry compression - they only carry tensile forces.The coupling of track and rail vehicles vibrations is also included. According to physics, the effect of vibrations of the catenary carried by pantographs on the railway vehicle was not taken into account, which allowed to divide the simulation algorithm into two stages and develop two computer programs with a defined hierarchy of operation. In the first stage of the simulation, the time-histories of vibrations and vibration velocities of those train cars, on which the pantographs are mounted, are calculated. In the second stage, the previously calculated time-histories are set as the input data and the vibration characteristics of the catenary and contact force between pantograph and the contact wire are calculated. The paper presents examples of vibration simulations of a rail vehicle observed in real time at the theoretical point of the pantograph base.The results of the second stage of the simulation were also shown: selected vibration time-histories of the pantograph and the five-span section of the catenary, and oscillations of the contact force between pantograph and the contact wire. The impact of the track stiffness discontinuity on catenary vibration was assessed.

3

Analiza numeryczna wpływu nierówności progowej na drgania toru kolejowego spowodowane przejazdem pociągu dużych prędkości

Bryja D., Gisterek I., Popiołek A.

Inżynieria i Budownictwo

|

2015

|

R. 71, nr 10

532--536

PL

Omówiono propozycję metody analizy wpływu prędkości jazdy na drgania toru spowodowane przejazdem pociągu przez nierówność progową. W obliczeniach uwzględniono wpływ tłumienia, sprzężenie drgań toru i pojazdów kolejowych tworzących pełny skład pociągu, dwustopniowe zawieszenie nadwozia pojazdów. Zamieszczono przykład obszernej analizy dynamicznej efektu progowego.

EN

A numerical method of vibration analysis of a train – track coupled system is proposed for a railway track with a stiffness discontinuity. A computational model of the system takes into account vehicle – track interaction, primary and secondary suspension of vehicles, damping in a vehicle suspension and damping due to viscoelastic features of rail material. An example of extensive dynamic analysis of track vibrations induced by a high speed train passing over a stiffness discontinuity is presented. Many conclusions of a practical and cognitive nature have been formulated.