Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Matej J.

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: wagony bimodalne

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Modelowanie oraz symulacyjne badania wagonów bimodalnych w kategoriach zagrożenia wykolejeniem

Matej J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

2010

z. 234

3-132

Przedstawiono metodę badań symulacyjnych, wykorzystując modele wagonów bimodalnych w sytuacji, w której pojawia się niebezpieczeństwo wykolejenia, będącego wynikiem wspinania się obrzeży kół na główkę szyny przy ustalonej prędkości ruchu pojazdu wzdłuż toru. Metoda powstała jako efekt zapotrzebowania na dane (decydujące o bezpieczeństwie ruchu wagonu bimodalnego) niemożliwe do uzyskania w odpowiednim zakresie w warunkach rzeczywistych ze względu na ograniczoną liczbę prototypów takich wagonów eksploatowanych w Polsce i Europie. Zastosowanie nieliniowego modelu kontaktu kół z szynami zapewniło lepsze poznanie natury rozpatrywanego procesu wykolejenia oraz wiarygodną ocenę stanu zagrożenia bezpieczeństwa wagonów bimodalnych na torze prostym i zakrzywionym. W pierwszej kolejności metoda wymagała zbudowania wirtualnego, nieliniowego modelu pojazdu będącego przedmiotem badań dynamicznych oraz wykonania symulacji z użyciem tego modelu na torze prostym lub zakrzywionym, w celu zarejestrowania wartości parametrów charakteryzujących stan zagrożenia wykolejeniem. W związku z tym do przygotowanych w programie MBS kompletnych modeli badanych wagonów bimodalnych, mających w swojej strukturze: podwozie, nadwozie, układ hamulcowy oraz urządzenie pociągowo-zderzne, zaimplementowano jednowymiarowe oraz dwuwymiarowe modele matematyczne, opisując siły tarcia suchego w zawieszeniu na gruncie mechaniki niegładkiej. Kolejnym krokiem było uwzględnienie w badaniach symulacyjnych pojazdu badawczego (zbudowanego w programie MBS) z pomiarowym zestawem kół, który ustawiono pod nadwoziem tego pojazdu i obciążono w sposób odpowiadający położeniu i obciążeniu, jakie zarejestrowano wcześniej dla wybranego zestawu kół w modelu badanego wagonu bimodalnego, na torze prostym lub zakrzywionym. Kontrolowane wykolejenie pomiarowego zestawu kół realizowane było dzięki narastającej w czasie sile poprzecznej, działającej miedzy nadwoziem pojazdu badawczego i pomiarowym zestawem kół na poziomie główek szyn. Pozwoliło to na zgromadzenie wartości parametrów decydujących o wykolejeniu w krytycznej fazie tego procesu. Porównanie wartości zarejestrowanych na kołach wybranego zestawu w badanym modelu wagonu bimodalnego, z wartościami uzyskanymi w krytycznej fazie wykolejenia z udziałem pomiarowego zestawu kół (traktowanymi dalej jako wartości kryterialne), umożliwiło potwierdzenie lub zaprzeczenie stanu wykolejenia modelu wagonu będącego przedmiotem badań dynamicznych. Główną częścią pracy poświęcono analizie oraz ocenie wyników symulacji, odnoszących się do modeli pojedynczych wagonów oraz grupy wagonów bimodalnych na torze prostym i zakrzywionym, zgodnie z zaproponowaną metodą badawczą. Obliczenia wykonane zostały w module RAIL programu ADAMS, będącego jednym z bardziej znanych w świecie naukowym programów MBS, stosowanych w badaniach symulacyjnych dynamiki pojazdów szynowych.

Presented method of simulation research uses models of bimodal cars in situation, in which occurs the danger of wheel flange climb derailment of the vehicle running with constant velocity along the track. The method arose as the effect of the demand for data (deciding about the safety of the bimodal cars) impossible to get in real conditions from the reason of the limited number of prototypes of such cars exploited in Poland and Europe. Utilizing the non-linear wheel-rail contact model guaranteed better study of nature of examined derailment process and reliable assessment of the state of the threat of the safety on the straight and curved track for bimodal cars. First, the method requires the preparation of virtual, non-linear model of a vehicle being the object of dynamic simulations on straight track and on curve, with the objective to record quantities characterizing the near-derailment state. Therefore in complete models of bimodal cars, prepared in the MBS program (and having in their structure: bogies, car body, brake system, drawbars and buffers) one- and two-dimensional mathematical models of dry friction in vehicle suspension, described on the ground of the non-smooth mechanics have been implemented. The next step was to use the test vehicle (built in MBS program) with the load-measuring wheelset, that was positioned and loaded under the car body of the test vehicle according to the values of parameters recorded earlier for examined bimodal car. The controlled derailment was achieved by application of the increasing lateral force, acting on the load-measuring wheelset on the level of rail heads. This allowed recording quantities crucial for the critical phase of derailment. The comparison of values of these quantities with those obtained from simulation of the bimodal car motion enabled to confirm or negate the derailment of the wagon. The values of quantities obtained from simulation of the test vehicle are treated as criterion quantities. The application part of the study has been devoted to the analysis and validating results of simulations obtained for models of individual cars and the group of bimodal wagons in train according to the proposed investigation method. The simulations were carried out using program ADAMS RAIL, one of best known and the most frequently used MBS codes oriented for rail vehicle dynamics.

Badanie stateczności grupy wagonów bimodalnych w ruchu po torze prostym

Matej J.

Zeszyty Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

1998

z. 2/28

5-43

Celem przeprowadzonych badań modelowych było ustalenie parametrów posiadajacvch decydujący wpływ na stateczność poprzeczną ruchu grupy wagonów bimodalnych, poruszających się się z ustaloną prędkością wzdłuż toru prostego. Zagadnienie to jest ważne, ponieważ utrata stateczności może wiązać się z wykolejeniem pociągu. Tym samym bezpieczeństwo ruchu zapewnione będzie tylko wówczas, gdy wagony poruszają się z prędkością mniejszą od prędkości krytycznej. Do obliczeń wybrano prototypowe wagony bimodalne. Oznacza to, że pewna grupa parametrów pociągu potraktowana została jako wielkości stałe, charakteryzujące istniejące rozwiązanie konstrukcyjne. W związku z powyższym zbadano jedynie wpływ tłumienia poprzecznego (na pierwszym i drugim stopniu usprężynowania) na prędkość krytyczną grupy trzech (pustych lub pełnych) wagonów bimodalnych. W efekcie okazało się, że te właśnie parametry mają decydujący wpływ na stateczność ruchu badanej konstrukcji. Główną uwagę skupiono na analizie składowych wektorów własnych, odpowiadających roz- wiązaniom niestatecznym (w chwili utraty stateczności ruchu grupy wagonów). Pozwoliło to prześledzić : * unormowane przemieszczenia i prędkości względne środków mas poszczególnych elementów modelu, * postacie drgań elementów układu, * częstości drgań oraz stopień wytłumiania zaburzeń drgań, * postacie fal wężykowania zestawów kół. Wymieniony zakres analizy pomógł sformułować następujące wnioski końcowe, służące lepszemu zrozumieniu zjawiska utraty stateczności poprzecznej ruchu dla badanej grupy wagonów bimodalnych: 1) o utracie stateczności decydują nadwozia albo wózki (zestawy kół); 2) niestateczność nadwozia może być łatwo usunięta przez wprowadzenie tłumienia poprzecznego na drugim stopniu usprężynowania 3) niestateczność wózków występuje przy prędkościach na tyle wysokich, że nie ma potrzeby zmiany parametrów konstrukcyjnych wózka, aby zwiekszyć predkość krytyczną.

INVESTIGATION 0F A BIMODAL TRAIN STABILITY 0N STRAIGHT TRACK A linear mathematical model of a bimodal train, having 28 degrees of system, was examined on a straight track in terms of lateral stabilitv and critical speed. In structure of the train we indicated railway bogies equiped with bolsters (rail mode), external car-bodies equiped with their own structures (road mode) and special light frames called "adapters", which are necessary to connect road and rail modes together. It was introduced some simplifications in mathematical model. We assumed that creep forces are linear function of the creepages and an equivalent conicity and gravitational stiffness are functions of the lateral displacement of wheelset. In analytical approach to the question of lateral stability we reduced the differential equations of motion to algebraic form. To find the critical speed of a train we have calculated numerically eigenvalues, using QR method. The principal purpose of this study was to determine the optimum values of the bogie parameters such as lateral damping of bolster and vertical loading in terms of max train speed along a straight track.