Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Laboratory testing of selected prototype under sleeper pads (USPs) - pull-off strength determined after the weather resistance test

Kraśkiewicz Cezary, Zbiciak Artur, Medyński Jarosław, Al Sabouni-Zawadzka A.

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 2

483--501

EN

Under sleeper pads (USPs) are resilient elements used in the ballasted track structures to improve dynamic behaviour of the track, reduce vibration and protect the ballast against fast degradation. As the elements permanently connected to the sleepers or turnout bearers, the pads must have an appropriate level of pull-off strength, so that they do not separate from the rail support (here: sleeper) during their transportation to the construction site or during many years of operation. In this paper, results of pull-off tests performed on four selected USP samples are presented: three samples made of SBR (styrene-butadiene rubber) granulate and one made of polyurethane. Moreover, details of the pad’s attachment to the rail support are discussed, and the requirements for the USP properties are specified, focusing on the pull-off strength determined after the weather resistance test. It is shown that only two out of four considered USP samples fulfilled the requirements specified by the authors.

PL

Podkładki podpodkładowe (z ang. USP - under sleeper pad) to elementy sprężyste stosowane w konstrukcjach podsypkowych nawierzchni szynowej w celu poprawy pracy nawierzchni pod obciążeniami dynamicznymi, zmniejszenia drgań oraz ochrony podsypki przed szybką degradacją. Jako elementy trwale połączone z podkładami lub podrozjazdnicami, podkładki USP muszą posiadać odpowiednią wytrzymałość na odrywanie (przyczepność przez odrywanie), aby nie oddzieliły się od podpory szynowej podczas transportu na plac budowy lub w trakcie wieloletniej eksploatacji. W artykule omówiono szczegółowo różne sposoby mocowania podkładek USP do podpór szynowych, zdefiniowano wymagania dotyczące właściwości USP, skupiając się na wytrzymałości na odrywanie wyznaczonej po badaniu odporności na warunki atmosferyczne, a także przedstawiono wyniki przeprowadzonych badań laboratoryjnych podkładek. Autorzy przedstawili wyniki badań przyczepności przez odrywanie (ang. pull-off) przeprowadzonych na czterech wybranych próbkach USP: trzech z granulatu SBR (kauczuk styrenowo-butadienowy) i jednej z poliuretanu. Badania przeprowadzono zgodnie z procedurą opisaną w normie EN 1542 na próbkach poddanych wcześniej badaniom odporności na warunki atmosferyczne. Ponadto autorzy zaproponowali wstępne rekomendacje dla polskich kolei PKP PLK S.A., które odnoszą się do wymagań zagranicznych zarządców infrastruktury kolejowej - w szczególności regulacji Międzynarodowego Związku Kolejowego UIC oraz przepisów obowiązujących we Włoszech i Francji, opierających się na normowej procedurze EN 16730. Zaproponowano następujące graniczne wartości przyczepności przez odrywanie wyznaczonej po badaniach odporności na warunki atmosferyczne: wartość minimalna ≥ 0,40 N/mm2 i wartość średnia ≥ 0,45 N/mm2. Porównując wyniki badań laboratoryjnych przedstawionych w rozdziale 3 z proponowanymi granicznymi wartościami przyczepności przez odrywanie określonymi dla USP po badaniu odporności na warunki atmosferyczne, stwierdzono, że tylko dwa z czterech rozpatrywanych materiałów spełniały te wymagania - USP nr 1 i nr 2. Dla pozostałych dwóch podkładek (nr 3 i nr 33) wskazane są dalsze prace nad poprawą wartości przyczepności przez odrywanie (nad spoiwem i materiałem warstwy przylegającej do spodu podkładu), aby osiągnąć wartość dla każdej pojedynczej próby wynoszącą co najmniej 0,40 N/mm2 oraz wartość średnią wynoszącą co najmniej 0,45 N/mm2.

2

Simulation of a deployable tensegrity column based on the finite element modeling and multibody dynamics simultions

Al Sabouni-Zawadzka A., Zawadzki A.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 4

543--560

EN

The present paper is dedicated to the analysis of deployable tensegrity columns. The main aim of this work is to present a technique, developed by combining the finite element (FE) analysis and the multibody dynamics (MBD) simulation, which enables precise and reliable simulations of deployable structures. While the finite element model of the column provides information on structural behavior in the deployed state, the dynamical modeling allows to analyze various deployment scenarios, choose active cables for the deployment and for the self-stress application, and to control distributions of internal forces during the assembly process. An example of a deployable column based on a popular tensegrity module - a 3-strut simplex - is presented. By analyzing the proposed column with the use of the developed method it is proven that the technique is suitable for complex simulations of deployable systems.

PL

W pracy został poruszony problem analizy rozwijalnych słupów tensegrity. Głównym celem opracowania jest zaprezentowanie techniki pozwalającej na zapewnienie niezawodnych symulacji tego typu struktur. Zaproponowana technika wykorzystuje metodę elementów skończonych (MES) oraz symulacje dynamiki układów wieloczłonowych (MBD). Metoda elementów skończonych dostarcza informacji odnośnie zachowania konstrukcji w stanie rozwiniętym, podczas gdy analiza dynamiki układu wieloczłonowego daje informacje dotyczące zachowania układu podczas realizacji różnych scenariuszy rozwijania, wyboru aktywnych cięgien, wartości samonaprężenia oraz rozkładu sił w elementach podczas rozwijania. Połączenie MES i MBD daje możliwość dokładnych i niezawodnych symulacji skomplikowanych struktur do jakich należą rozwijalne konstrukcje tensegrity.

3

Reduction of perpendicular to grain stress in double-tapered glulam beams with the transverse reinforcement

Al Sabouni-Zawadzka A., Gilewski W., Pełczyński J.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 2

267--283

EN

In the present paper tensile stresses perpendicular to the grain in reinforced double-tapered beams made of glued laminated timber are discussed. The beams are analysed using the finite element method within the linear elasticity theory with the influence of orthotropic material properties. The main objective is to assess the influence of transverse reinforcement on the values and distributions of the analysed stresses and to identify the most efficient scheme of reinforcement. The obtained results prove that, with the use of the proposed tools, it is possible to assess the level of stress, including delaminating stress, and to indicate the areas of occurrence of such stress with high precision.

PL

W niniejszej pracy skupiono się na analizie naprężeń prostopadłych do włókien w belkach dwutrapezowych z drewna klejonego warstwowo ze zbrojeniem poprzecznym. Belki dwutrapezowe są obecnie jednymi z najczęściej stosowanych elementów konstrukcyjnych z drewna klejonego. Ze względu na swój kształt, używane są powszechnie jako dźwigary dachowe. Ponadto, belki te charakteryzują się dobrym wykorzystaniem materiału, ponieważ ich geometria zwykle odzwierciedla rozkład momentów zginających od większości przypadków obciążeń. W pracy analizowane są swobodnie podparte, dwutrapezowe belki klejone, o standardowej geometrii opisanej w normie projektowej EN-1995-1-1. W projektowaniu i analizie tego typu belek należy brać pod uwagę, obok naprężeń stycznych i normalnych, naprężenia rozciągające prostopadłe do włókien drewna, a w niektórych przypadkach trzeba tez uwzględnić konieczność zbrojenia na te naprężenia. Zgodnie z Eurokodem 5, naprężenia rozwarstwiające powinny być sprawdzane w strefie kalenicowej, której szerokość jest równa wysokości belki w kalenicy, a w przypadku przekroczenia dopuszczalnych wartości tych naprężeń, należy zaprojektować odpowiednie zbrojenie.

4

Experimental research on fatigue strength of prototype under sleeper pads used in the ballasted rail track systems

Kraśkiewicz C., Zbiciak A., Al Sabouni-Zawadzka A., Piotrowski A.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 1

241--255

EN

The present paper discusses static and dynamic characteristics of various under sleeper pads (USP) that are to be used in the ballasted track systems as resilient vibroacoustic isolators. Four different USP samples were put to fatigue tests and static and dynamic bedding moduli were determined. The purpose of the tests, which were carried out up to 500 thousand load cycles, was to determine which USP have favourable and which unfavourable properties, taking into account their potential application as the elements used for energy dissipation and reduction of noise and vibration. The obtained results allowed the authors to indicate samples with a potential for further analysis and to reject those, which did not satisfy the adopted criteria.

PL

W niniejszej pracy omówione zostały statyczne i dynamiczne własności różnych prototypowych podkładek podpodkładowych (USP), które są stosowane w podsypkowych konstrukcjach dróg szynowych jako sprężyste tłumiki wibroakustyczne. Zadaniem tego typu elementów sprężystych jest zapewnienie ochrony przeciwko drganiom, zabezpieczenie podsypki pod torami i poprawa stabilności toru. Na potrzeby tej pracy przeprowadzono badania wytrzymałości zmęczeniowej czterech różnych próbek USP: trzech podkładek na bazie granulatu gumowego o różnych własnościach oraz podkładki na bazie poliuretanu. Dla każdej z próbek wyznaczono trzy parametry: statyczny moduł sztywności dla obciążenia z zakresu (0.01÷0.1) N/mm2, statyczny moduł sztywności dla obciążenia z zakresu (0.01÷0.2) N/mm2 i dynamiczny moduł sztywności dla różnych częstotliwości obciążenia (1-24 Hz). Badania były prowadzone do 500 000 cykli obciążenia, co jest wartością mniejszą niż zalecane 3 mln, ale wystarczającą na wstępnym etapie badań do wskazania próbek USP o korzystnych i niekorzystnych własnościach, biorąc pod uwagę ich potencjalne zastosowanie w podsypkowych konstrukcjach dróg szynowych jako elementów służących do redukcji drgań i hałasu. Głównym celem przeprowadzonych testów było wskazanie próbek do dalszych badań i odrzucenie tych, które nie spełniają żądanych kryteriów.

5

On possible applications of smart structures controlled by self-stress

Gilewski W., Al Sabouni-Zawadzka A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 2

469--478

EN

Civil Engineering (CE) is one of the many fields of possible implementation of smart or intelligent technologies. The present paper is an attempt to specify and estimate problems and areas of CE suitable for the application of such technologies, with the focus on Bridge Engineering (BE). Precise definitions, explanations and classifications of terms used in smart technique are introduced and components of smart systems are defined. Analogies between smart systems and biological ones are indicated. The paper presents some of the research projects carried out in the field of CE, according to the current state-of-the-art. Concepts of smart bridges are proposed and several examples of structural control performed on space trusses and tensegrity structures with self-stress are introduced. Examples of structural control presented in the paper show that characteristic displacements of the analysed structures may be reduced by changing the prestressing force applied to the single modules, which are a part of the structure. Results of the performed analysis indicate that tensegrity structures are much more prone to the changes in the value of prestressing force than truss structures, which makes them a promising solution as far as structural control is concerned.

6

O możliwościach zastosowania konstrukcji inteligentnych w mostownictwie

Gilewski W., Al Sabouni-Zawadzka A.

Inżynieria i Budownictwo

|

2014

|

R. 70, nr 8

452--454

PL

W pracy omówiono możliwości zastosowania inteligentnych technologii i elementów konstrukcyjnych w mostownictwie. Wyjaśniono ideę działania konstrukcji inteligentnych, przedstawiono podstawowe pojęcia i klasyfikacje. Zaproponowano koncepcję obiektu mostowego o cechach budowli inteligentnej, zdolnej do szybkiego reagowania na zmienne warunki otoczenia.

EN

The paper discusses possible applications of smart technologies and intelligent structural elements in the field of bridge engineering. Basic definitions and classifications of smart structures as well as components of smart systems are discussed, following the current state-of-the-art. Some examples of projects in bridge engineering are presented and a concept of smart bridge is proposed.