Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dynamika ruchu modelu pojazdu szynowego po torze prostym z nierównością pionową

Dusza M.

Problemy Kolejnictwa

|

2018

|

Z. 181

17--23

PL

W czasie wieloletniej eksploatacji toru kolejowego mogą pojawić się zmiany warunków terenowych, skutkujące utratą właściwości systemów odwadniających. Brak dostatecznego odwodnienia podtorza prowadzi do utraty jego spoistości nadanej przez zagęszczenie na etapie budowy toru. Taki stan sprzyja zagłębianiu się w podtorzu, podczas przejazdu pojazdów, podsypki tłuczniowej znajdującej się bezpośrednio pod podkładami. W efekcie podkłady tracą podparcie na podsypce. W zależności od wielkości strefy obejmującej niedostateczne odwodnienie, zjawisko utraty podparcia może obejmować jeden lub kilka sąsiadujących podkładów. Przejazd pojazdów przez taką strefę generuje nierówność pionową toru. Niniejszy artykuł jest poświęcony zbadaniu wpływu takich nierówności na dynamikę ruchu pojazdu. Utworzono model układu wagon pasażerski – tor na podsypce z wykorzystaniem narzędzia VI-Rail. Symulowano ruch wagonu w zakresie prędkości eksploatacyjnych, skupiając uwagę na obserwacji sił kontaktowych koło – szyna podczas przejazdu przez nierówności pionowe o różnych długościach. Uzyskane wyniki odniesiono do obowiązujących obecnie kryteriów i przepisów.

2

Wpływ wybranych czynników eksploatacyjnych na własności układu pojazd szynowy-tor

Dusza M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2017

|

z. 118

95--107

PL

Jedną z charakterystycznych cech układu pojazd szynowy-tor jest zmienność warunków pracy. Zmiany mają charakter zarówno krótkookresowy (np. czas przejazdu między stacjami) jak i długookresowy (np. związany ze zmianą temperatury otoczenia). Wykorzystując model układu pojazd szynowy-tor zbadano wpływ dwóch parametrów: stanu obciążenia pojazdu i sztywności podsypki toru. Pierwszy parametr zaliczany jest do zmiennych krótkookresowo, drugi do zmiennych długookresowo. W obu przypadkach porównano własności układu jakie posiada on przy nominalnych wartościach badanych parametrów z własnościami przy wartościach obniżonych, które mogą wystąpić w normalnej eksploatacji układu. Badano stateczność ruchu pojazdu w oparciu o bifurkacyjną metodę badawczą, siły oddziaływania poprzecznego w układzie koła-szyny oraz współczynniki bezpieczeństwa przeciw wykolejeniu. Wyniki przedstawiono w formie wykresów, na których prędkość ruchu pojazdu jest parametrem aktywnym.

EN

Changeability of work conditions is one of the characteristic features of rail vehicle-track system. Short time period of the changeability may occur (e.g. time of drive between the stations) as well as the long time one (e.g. connected with environment temperature changes). The influence of two factors on rail vehicle-track system properties was study by means of the system model creation and analysis. The first is car body mass, the second is track ballast stiffness. The first one is numbered among short time changeability period, the second one among long time changeability period. Comparison of vehicle-track system features for nominal values and for reduced values of both the parameters was done. Each value of the changed parameters may appear in real system. Bifurcation method was adapted to stability of motion research. Furthermore the wheel-rail lateral forces and derailment ratio were analysed. The diagrams, where vehicle velocity is active parameter was adopted as a form of results presentation.

3

Stateczność rozwiązań i bezpieczeństwo ruchu po łuku modelu pojazdu szynowego

Dusza M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2016

|

z. 109

21--44

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań mających na celu określenie wpływu stanu powierzchni tocznych kół i szyn na stateczność i bezpieczeństwo ruchu modelu pojazdu szynowego po łuku. Większość czynników środowiskowych ma wpływ na stan powierzchni szyn i tym samym na zjawiska kontaktowe koła - szyny. W badaniach modelowych stan współpracujących powierzchni kół i szyn reprezentowany jest przez współczynnik tarcia. Badany jest model 4-osiowego pojazdu szynowego utworzony z wykorzystaniem oprogramowania inżynierskiego VI-Rail. Dla kilku wybranych wartości współczynnika tarcia wykonano badania stateczności ruchu po łukach oparte na metodzie bifurkacyjnej. Wyniki badań odniesiono do powszechnie stosowanego kryterium bezpieczeństwa przeciw wykolejeniu.

EN

To evaluate the condition of wheel and rail surface influence on rail vehicle model stability and safety is main aim of presented research. Some environment and whether conditions may have significant influence on the rail vehicle dynamics in curve. Wheels and rails surface properties directly depend on the humidity, temperature and environment pollutions. The coefficient of friction between wheels and rails is the parameter, which characterize the changeable conditions. The investigations focus on determination of coefficient of friction influence on rail vehicle dynamics. The 4-axle rail vehicle model of passenger coach was prepared with use of the engineering software VI-Rail. The wheel-rail forces are calculated using the FASTSIM algorithm of Kalker. One value of coefficient of friction is applied for single simulation process. Twenty four series of simulations for coefficient of friction changed from 0.1 to 0.8 and curve radius R = 2000, 3000 and 4000 m were performed. The results are presented in form of bifurcation diagrams. The stability of motion results are compared to Nadal’s safety of motion criterion.

4

Badania możliwości spełnienia kryterium bezpieczeństwa przed wykolejeniem modelu pojazdu szynowego w zakresie istnienia rozwiązań statecznych

Dusza M., Zboiński K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2016

|

z. 114

85--101

PL

Badania stateczności ruchu modeli pojazdów szynowych stanowią etap wstępny w procesie konstruowania pojazdu rzeczywistego. Jeden z kolejnych etapów stanowią badania możliwości realizacji ruchu statecznego w kategoriach spełnienia warunków ruchu bezpiecznego. Wyniki przedstawione w artykule dotyczą układu typu 4-osiowy pojazd szynowy-tor. Dla modelu takiego układu wyznaczono tzw. "mapy stateczności ruchu" przedstawiające rozwiązania stateczne modelu w zakresie pod- i nadkrytycznych prędkości ruchu. Zmienna wartość współczynnika tarcia koła-szyny reprezentuje w badaniach zmienny stan powierzchni tocznych szyn i kół w układzie rzeczywistym. Dla trzech tras zakrzywionych o różnych promieniach krzywizny zbadano możliwość realizacji ruchu bezpiecznego w zakresie istnienia rozwiązań statecznych modelu. Jako kryterium determinujące ruch bezpieczny przyjęto kryterium Nadala.

EN

The rail vehicle stability analysis is one of the initial step in the real vehicle design process. The next step is a safety motion analysis usually. 4-axle rail vehicle-track model is analysed. It is a discrete multibody system. The FASTSIM code is employed for calculation of the tangential contact forces between wheel and rail. The wheel-rail coefficient of friction is a variable parameter in these researches. It represents the variable conditions in real circumstances (rain, snow, wheel-rail surface corrosion, and organic contaminations). Stability of motion along a curved track of different radii value for eight wheel-rail coefficients of friction values was analysed firstly. Then possibility of motion for velocity equal or bigger than the critical value was considered. The safety criterion against of derailment (the Nadal criterion) was chosen to separate the ranges of velocity and wheel-rail coefficient of friction, which corresponds the stable and safety motion from the ranges where the stable criterion is not fulfill. The results are presented in form of diagrams.

5

The wheel-rail contact friction influence on high speed vehicle model stability

Dusza M.

Transport Problems

|

2015

|

T. 10, z. 3

73--86

EN

Right estimating of the coefficient of friction between the wheel and rail is essential in modelling rail vehicle dynamics. Constant value of coefficient of friction is the typical assumption in theoretical studies. But it is obvious that in real circumstances a few factors may have significant influence on the rails surface condition and this way on the coefficient of friction value. For example the weather condition, the railway location etc. Influence of the coefficient of friction changes on high speed rail vehicle model dynamics is presented in this paper. Four axle rail vehicle model were built. The FASTSIM code is employed for calculation of the tangential contact forces between wheel and rail. One coefficient of friction value is adopted in the particular simulation process. To check the vehicle model properties under the influence of wheel-rail coefficient of friction changes, twenty four series of simulations were performed. For three curved tracks of radii R = 3000m, 6000m and ∞ (straight track), the coefficient of friction was changed from 0.1 to 0.8. The results are presented in form of bifurcation diagrams.

PL

Poprawne oszacowanie współczynnika tarcia w kontakcie kół z szynami jest kluczowym problemem w modelowaniu dynamiki pojazdu szynowego. W badaniach teoretycznych najczęściej przyjmuje się stałą wartość współczynnika tarcia. Jest rzeczą oczywistą, że w warunkach rzeczywistych kilka czynników może mieć znaczący wpływ na stan powierzchni tocznej szyn, a tym samym na wartość współczynnika tarcia, na przykład warunki pogodowe, położenie trasy kolejowej itp. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu zmian współczynnika tarcia na dynamikę modelu pojazdu szynowego. Utworzono model pojazdu czteroosiowego przeznaczonego do ruchu z dużymi prędkościami. Siły w kontakcie koła-szyny są obliczane przy użyciu procedury FASTSIM. Procedura ta przyjmuje jedną stałą wartość współczynnika tarcia w pojedynczej symulacji ruchu. Aby określić wpływ zmian wartości współczynnika tarcia na własności modelu, wykonano dwadzieścia cztery serie symulacji. Na trasach o trzech wartościach promienia łuku R = 3000 m, 6000 m i ∞ (tor prosty) współczynnik tarcia zmieniano od 0,1 do 0,8. Wyniki przedstawiono w postaci wykresów bifurkacyjnych.

6

Wpływ czynników środowiskowych na stateczność i bezpieczeństwo ruchu modelu pojazdu szynowego

Dusza M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2015

|

z. 105

21-34

PL

W artykule podjęto próbę określenia wpływu stanu powierzchni tocznych kół i szyn na stateczność i bezpieczeństwo ruchu modelu pojazdu szynowego. Prawie wszystkie czynniki środowiskowe mają wpływ na stan powierzchni szyn i tym samym na zjawiska kontaktowe koła – szyny. W badaniach modelowych stan współpracujących powierzchni kół i szyn reprezentowany jest przez współczynnik tarcia. Utworzono model 4-osiowego pojazdu szynowego z wykorzystaniem oprogramowania inżynierskiego VI-Rail. Dla kilku wybranych wartości współczynnika tarcia wykonano badania stateczności ruchu oparte na metodzie bifurkacyjnej. Wyniki badań odniesiono do powszechnie stosowanego kryterium bezpieczeństwa ruchu.

EN

The wheels and rails surface conditions influence on rail vehicle stability and safety of motion is considered in the paper. Almost all of the environment conditions have influence on wheels and rails state and this way on the wheel-rail contact properties. The coefficient of friction represents the wheels and rails surfaces conditions in theoretical investigations usually. 4-axle rail vehicle model was created with use of engineering software VI-Rail. Stability of motion researches based on bifurcation method for wide range of wheel-rail coefficient of friction values were executed. Comparison of results to commonly used safety against derailment criterion is show.

7

Stateczność i bezpieczeństwo ruchu modelu pojazdu szynowego w zmiennych warunkach przejazdu po łuku

Dusza M.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

193--206

PL

W artykule rozważane są zagadnienia dotyczące technicznych problemów eksploatacji pojazdu szynowego. Skupiono się na określeniu wpływu czynników atmosferycznych i środowiskowych na dynamikę ruchu modelu pojazdu szynowego w łuku. Wymienione czynniki mają wpływ na wiele parametrów układu pojazd – tor, a jednym z nich jest stan powierzchni tocznych kół i szyn. W obliczeniach jest on charakteryzowany poprzez współczynnik tarcia. Utworzono model 4-osiowego pojazdu nietrakcyjnego z użyciem oprogramowania inżynierskiego VI-Rail. Do obliczeń sił stycznych w kontakcie kół z szynami używana jest procedura FASTSIM. W pojedynczej symulacji ruchu procedura przyjmuje stałą wartość współczynnika tarcia. W celu uwzględnienia wpływu zmian współczynnika tarcia na dynamikę ruchu wykonano szesnaście serii symulacji dla współczynników tarcia od 0,1 do 0,8 na dwóch trasach o promieniach łuków R = 3000 m i 6000 m. Wyniki przedstawiono w postaci par wykresów bifurkacyjnych i skonfrontowano z powszechnie stosowanym kryterium bezpieczeństwa ruchu.

EN

Some technical problems of rail vehicle operation are considered in the article. Some environment and whether conditions may have significant influence on the rail vehicle dynamics in curve. Wheels and rails surface properties directly depend on the humidity, temperature and environment pollutions. The coefficient of friction between wheels and rails is the parameter, which characterize the changeable conditions. The investigations focus on determination of coefficient of friction influence on rail vehicle dynamics. The 4-axle rail vehicle model of passenger coach was prepared with use of the engineering software VI-Rail. The wheel-rail forces are calculated using the FASTSIM algorithm of Kalker. One value of coefficient of friction is applied for single simulation process. Sixteen series of simulations for coefficient of friction changed from 0.1 to 0.8 and curve radius R = 3000 m and 6000 m were performed. The results are presented in form of bifurcation diagrams. The stability of motion results are compared to Nadal’s safety of motion criterion.

8

Zjawisko przeskoku i histerezy w nieliniowym modelu układu pojazd szynowy - tor

Dusza M.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2014

|

R. 21, nr 10

44--48

PL

Dynamikę układów nieliniowych charakteryzuje kilka zjawisk nieznanych na gruncie układów liniowych. Jednym z nich jest zjawisko przeskoku i histerezy. Utworzono nieliniowy model numeryczny układu pojazd szynowy - tor z wykorzystaniem oprogramowania inżynierskiego Vl-Rail. Siła wymuszająca zadawana jest poprzez wprowadzenie na oba toki szynowe harmonicznych nierówności poprzecznych. Regulacja parametrów wymuszenia odbywa się poprzez zmiany długości i amplitudy fali nierówności oraz prędkości ruchu modelu. Obserwowane rozwiązania to przemieszczenia poprzeczne pierwszego zestawu kołowego.

EN

Some phenomena unknown on the ground of linear systems characterize dynamics of non-linear systems. One of them is jump and histeresis phenomena. Non-linear dynamical model of rail vehicle - track was created with use of engineering software package Vl-Rail. Harmonic lateral irregularities are impose on both rails. It is a way to put some excitation on the vehicle. Parameters of the excitation are adjusted by change of wavelength and amplitude of irregularities, and vehicle model velocity. First wheelset lateral displacement is observed.

9

Wpływ obecności deterministycznych nierówności toru na badanie stateczności ruchu modelu pojazdu szynowego

Zboiński K., Dusza M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2014

|

z. 101

161--173

PL

Artykuł stanowi kontynuację wcześniejszych prac autorów poświęconych badaniom stateczności ruchu modeli pojazdów szynowych. W oparciu o autorską metodę zbadano wpływ wielu parametrów układu pojazd szynowy – tor na stateczność ruchu. Były to w większości badania realizowane w warunkach stacjonarnych. Warunki takie oznaczają brak zewnętrznych czynników mogących wprowadzać zaburzenia do układu w czasie trwania symulacji ruchu. W układzie rzeczywistym sytuacja taka występuje bardzo rzadko a jednym z czynników zaburzających ruch podstawowy pojazdu są nierówności toru. Kolejnym krokiem w doskonaleniu modelu i metody badawczej jest wprowadzenie warunków dynamicznych poprzez uwzględnienie w badaniach nierówności toru. Zastosowano wyłącznie harmoniczne nierówności poprzeczne. Porównano wyniki symulacji ruchu na torze gładkim i torze z nierównościami. Oceniono skuteczność metody badań.

EN

The article is continuation of earlier authors works devoted to rail vehicle models stability analysis. Several of vehicle – track model parameters which influence stability were tested by use of authors method. The kineto-statical conditions were applied in most of this researches. It means no presence of any external factors affected the system during simulation of motion. In real system such conditions exist very seldom. Track irregularities are one of the factors being always present in real track. In order to improve the model and method of researches, dynamic conditions were taken into account by track irregularity introduction. The lateral harmonic irregularities were applied only. Comparison of results obtained from model with track irregularities and without irregularities was done. Efficiency of the method was evaluated.

10

Efektywność i bezpieczeństwo eksploatacji pojazdu szynowego w zmiennych warunkach ruchu

Dusza M.

Logistyka

|

2014

|

nr 4

PL

Zagadnienia rozważane w artykule dotyczą technicznych problemów pojawiających się w eksploatacji pojazdu szynowego. Skupiono się na określeniu wpływu czynników atmosferycznych i środowiskowych na dynamikę ruchu modelu pojazdu szynowego. Wymienione czynniki mają wpływ na wiele parametrów układu pojazd – tor a jednym z nich jest stan powierzchni tocznych kół i szyn. W obliczeniach jest on charakteryzowany poprzez współczynnik tarcia. Utworzono model 4-osiowego pojazdu nietrakcyjnego z użyciem oprogramowania inżynierskiego VI-Rail. Do obliczeń sił stycznych w kontakcie kół z szynami używana jest procedura FASTSIM. W pojedynczej symulacji ruchu procedura przyjmuje stałą wartość współczynnika tarcia. W celu uwzględnienia wpływu zmian współczynnika tarcia na dynamikę ruchu wykonano dwadzieścia cztery serie symulacji dla współczynników tarcia od 0,1 do 0,8 na trzech trasach o promieniach łuków R = 3000m, 6000m i ∞. Wyniki przedstawiono w postaci par wykresów bifurkacyjnych.

EN

The article concentrate on selected technical problems of rail vehicle operation. Some environment and whether conditions may have significant influence on the rail vehicle dynamics. Wheels and rails surface properties directly depend on the humidity, temperature and environment pollutions. The coefficient of friction between wheels and rails is the parameter which characterize the changeable conditions. The investigations focus on determination of coefficient of friction influence on rail vehicle dynamics. The 4-axle rail vehicle model of passenger coach was prepared with use of the engineering software VI-Rail. The wheel-rail forces are calculated using the FASTSIM algorithm of Kalker. One value of coefficient of friction is apply for single simulation process. Twenty four series of simulations for coefficient of friction changed from 0.1 to 0.8 and curve radius R = 3000m, 6000m and ∞ were performed. The results are presented in form of bifurcation diagrams.

11

The study of track gauge influence on lateral stability of 4-axle rail vehicle model

Dusza M.

Archives of Transport

|

2014

|

Vol. 30, iss. 2

7--20

EN

Analysis of lateral stability of rail vehicle model is the subject of present paper. The method used by the author is based on bifurcation diagrams creation and analysis. The continued study of stability of vehicle model in straight track and curved track and form of the results presentation are original features of the method. Results for the straight track and wide range of radii of the curved track are presented jointly on the combined bifurcation diagrams in this paper. Multibody dynamics software VI-Rail was used for numerical analysis. Passenger vehicle model and track models were created. Analysis of track gauge influence on vehicle model stability is main aim of this paper. But analysis of possibility to adopt the method worked out earlier to the newly used numerical code and model of 4-axle vehicle is the aim either.

12

Wybrane zagadnienia dokładnego wyznaczania wartości prędkości krytycznej modelu pojazdu szynowego

Dusza M., Zboiński K.

Pojazdy Szynowe

|

2012

|

Nr 1

13-19

PL

Stateczność ruchu pojazdu szynowego na torze zakrzywionym - to ogólne zagadnienie badawcze, które stanowi przedmiot wieloletnich badań autorów [6-12] i którego fragment zawiera niniejszy artykuł. Podstawowym parametrem używanym w analizie stateczności ruchu jest prędkość krytyczna. W dotychczasowych badaniach autorzy wyznaczali prędkość krytyczną w sposób przybliżony. Pozwalało to na ograniczenie ilości badań symulacyjnych i skrócenie czasu ich realizacji. Istotą badań, których wyniki zamieszczono w artykule, jest precyzyjne wyznaczenie wartości prędkości krytycznej i porównanie nowych wartości z wcześniej wyznaczonymi w sposób przybliżony. Parametrem, który jest przedmiotem zainteresowania w badaniach są przemieszczenia poprzeczne zestawów kołowych.

EN

Stability analysis of railway vehicle in a curved track is the major problem the authors deal with [6-12]. This article is a part of such studies. Critical velocity is basic parameter used in stability analysis. In the studies done by the authors till now, critical velocity was determined in an approximate way. The advantage of this was reduction of simulations number and time of the research. Precise determination of non-linear critical velocity and then its comparison to the previously determined value is the goal of the studies which results are presented in this article. Wheelsets' lateral displacements were the parameters being of interest in the presented studies.

13

Własności transportowe pojazdu szynowego w badaniach modelowych

Dusza M.

Logistyka

|

2012

|

nr 4

PL

Artykuł zawiera wyniki badań modelu pojazdu szynowego. Celem badań jest zwiększenie efektywności transportowej pojazdu szynowego na etapie jego projektowania. Użyto komercyjnego oprogramowania komputerowego VI-Rail dedykowanego do badań symulacyjnych modeli pojazdów szynowych. Spośród wielu kluczowych parametrów modelu pojazd szynowy – tor decydujących o własnościach eksploatacyjnych przyszłego pojazdu, tutaj skupiono się na określeniu wpływu zmian szerokości toru na własności dynamiczne układu. Przy stałym rozstawie kół zestawów kołowych zbadano własności modelu dla czterech szerokości toru. Dla każdego przypadku określano prędkość krytyczną oraz własności układu w zakresie pod i nad krytycznych wartości prędkości ruchu. Badania obejmowały zarówno ruch po torze prostym jak i złożonym obejmującym odcinek prosty krzywą przejściową i łuk kołowy. Wyniki przedstawione są w postaci par wykresów przemieszczeń poprzecznych pierwszego zestawu kołowego w funkcji prędkości ruchu oraz wartości międzyszczytowych tych przemieszczeń również w funkcji prędkości.

EN

Rail vehicle model transport property researches is the subject of present article. Increase of transport efficiency of real vehicle on the initial stage of design process is main aim of this investigations. Commercial software for rail vehicle model analysis intended VI-Rail was used. Track gauge influence on rail vehicle model dynamical properties was study. Four different values of track gauges were tested. Critical velocity value was determine for each track gauge case and vehicle properties below and above the critical velocity. The simulations in straight track as well as in curved track were performed. The first wheelset lateral displacements are observed and recorded. Pair of the bifurcation diagrams based on single simulations is a form of the results presentation. They present wheelset maximum lateral displacements absolute value versus velocity and peak-to-peak values of this displacements versus velocity too.

14

Dokładne wyznaczanie prędkości krytycznej modelu pojazdu szynowego – porównanie metod

Dusza M., Zboiński K.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2012

|

R. 109, z. 7-M

71--80

PL

Prędkość krytyczna jest jednym z ważniejszych parametrów w analizie nieliniowej dynamiki poprzecznej układów klasy pojazdu szynowego. We wcześniejszych badaniach autorzy wyznaczali prędkość krytyczną metodą kolejnych symulacji realizowanych dla stałych prędkości ruchu. Obecnie model i oprogramowanie zostały rozszerzone w ten sposób, że umożliwiają symulacje ruchu jednostajnie przyspieszonego lub opóźnionego. Autor skupia się na wyznaczeniu prędkości krytycznej w ruchu jednostajnie przyspieszonym i opóźnionym oraz jej porównaniu z wartością uzyskaną poprzednio dla ruchu jednostajnego.

EN

Critical velocity is one of the most important parameters in analysis of non-linear lateral dynamics of systems of rail vehicle class. In the previous studies by present authors non-linear critical velocity was determined with use of simulations series for constant velocities. Now model of the system and the software were extended to be able to simulate uniformly accelerated or decelerated motion. In present studies the authors try to determine non-linear critical velocity with use of single simulation for varying speed. The aim is to compare such obtained new values of critical velocity to those previously obtained for the uniform motion.

15

Wpływ istnienia rozwiązań wielokrotnych na dokładność wyznaczania wartości prędkości krytycznej modelu pojazdu szynowego

Dusza M., Zboiński K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2010

|

z. 73

19-34

PL

Stateczność (modelu) pojazdu szynowego w ruchu po torze zakrzywionym stanowi zagadnienie badawcze, które jest przedmiotem wieloletnich badań autorów [1, 8-16]. Fragment tego typu badań zawiera również niniejszy artykuł. Podstawowym parametrem używanym w analizie stateczności ruchu pojazdów szynowych jest prędkość krytyczna. W dotychczas wykonanych badaniach autorzy wyznaczali prędkość krytyczną w sposób przybliżony. Pozwalało to na znaczne ograniczenie badań symulacyjnych i skrócenie czasu ich realizacji. Istotą badań, których wyniki zamieszczono w artykule, jest zidentyfikowanie ewentualnego występowania rozwiązań wielokrotnych i precyzyjne wyznaczenie wartości prędkości krytycznej, bez względu na występowanie bądź nie takich rozwiązań. Porównanie nowych wartości prędkości z wcześniej wyznaczonymi w sposób przybliżony może stanowić miarę dokładności stosowanych metod wyznaczania wartości prędkości krytycznej. Parametrem poddanym obserwacji i analizie w badaniach są przemieszczenia poprzeczne atakującego zestawu kołowego. Stanowią one źródło informacji niezbędnych do utworzenia wykresów bifurkacyjnych obejmujących pełny zakres promieni huku, nazywanych "mapami stateczności ruchu".

EN

Stability analysis of railway vehicle in a curved track is the problem the authors deal with [1, 10-16] for several years. Results presented in the article are continuation of such studies. The key parameter used in the stability analysis of rail vehicles is the critical velocity. In the research done by the authors till now, critical velocity was determined in an approximate way. The advantage of this was reduction of simulations number and time of the research. Variation of initial conditions (wheelset's lateral displacements) was the major idea used in the current studies. It enables detecting multiple solutions. Improvement of accuracy of non-linear critical velocity determination is also possible. Comparison of newly obtained values of critical velocity to the previously assumed was done. It makes the measure of the accuracy of applied methods for determination of value of the critical velocity. Leading wheelsets' lateral displacement was the system's parameter of interest in the studies presented. Couples of bifurcation plots that represent results for full range of curve radii, called the stability maps, are the way of results presentation.

16

Stateczność ruchu modelu pojazdu szynowego w aspekcie istnienia rozwiązań wielokrotnych

Dusza M., Zboiński K.

Logistyka

|

2010

|

nr 4

CD-CD

PL

Wyniki badań zamieszczone w artykule są kontynuacją prac prowadzonych przez autorów od kilku lat. Dotyczą one badania stateczności ruchu modelu pojazdu szynowego z wykorzystaniem metody bifurkacyjnej. Szczególna uwaga skupiona jest na ruchu po torze zakrzywionym o charakterze łuków kołowych. Obserwacja wyników badań innych autorów zajmujących się zbliżoną tematyką, skłoniły do wykonania szczegółowych badań stateczności ruchu, mających na celu zidentyfikowanie istnienia rozwiązań wielokrotnych (współistniejących). Znaczenie takich badań wynika z możliwości zidentyfikowania ewentualnych rozwiązań niestatecznych w zakresie występowania rozwiązań statecznych. Wykonano serie badań, w których poprzez wariantowanie wartości warunków początkowych określono symulacyjnie obszary występowania rozwiązań wielokrotnych. Zweryfikowano również określone wcześniej wartości prędkości krytycznej. Wyniki przedstawione są w postaci par wykresów bifurkacyjnych (map stateczności ruchu).

EN

Results presented in the article are continuation of studies that have been carried out by the authors for few years. They concerned railway vehicle lateral stability analysis with application of bifurcation method. Particular attention is focused on a curved track motion, precisely on motion along the circular sections. Inspection of results obtained by other authors which treat similar issues, induced to make detailed research of railway vehicle stability in order to detect existence of multiple (coexisting) solutions. Significance of this kind of research comes out from possibility of detection of unstable solutions existence within the range where stable solutions appear. Several series of the studies were done with use of numerical simulation, where variation of initial conditions (wheelset’s lateral displacements) was the major idea used to detect multiple solutions. Prior determined critical velocity values were also verified. Couples of bifurcation diagrams (called the stability maps) are form of the results presentation.

17

Badania wpływu zmian parametrów wybranych fragmentów szlaku kolejowego na własności ruchowe modelu pojazdu szynowego

Dusza M., Zboiński K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2009

|

z. 71

23-41

PL

Modernizacja szlaków kolejowych jest priorytetowym zadaniem wlaścicieli infrastruktury kolejowej. Czynnikiem wymuszajacym modernizacje jest stale rosnaąca konkurencja ze strony dynamicznie rozwijającego się transportu samochodowego i lotniczego. Nowoczesne konstrukcje pojazdów szynowych pozwalają, na zmianę parametrów tras, które można dokonać przy okazji ich modernizacji. Nowoczesny pojazd i dostosowana do jego możliwości trasa to dwa główne czynniki techniczne mające bezpośredni wpływ na efektywność transportu kolejowego. W niniejszym artykule podjęto próbę oceny zmian parametrów fragmentów trasy kolejowej na własności ruchowe modelu pojazdu szynowego. Zbadano rownież zmiany własności modelu na wybranych fragmentach trasy, wynikające ze zużycia powierzchni tocznych kół. Parametrem obserwowanym są przemieszczenia poprzeczne atakujacego zestawu kołowego modelu. Graficzna prezentacja tego parametru w funkcji drogi lub prędkości jest formą przedstawienia wynikow.

EN

Modernisation of railway routes is a priority task for the railway infrastructure owners. The factor forcing modernisation is constantly growing competition from motor and aerial transport being in dynamical development. Modern designs of rail vehicles make it possible to change parameters of the routes, what can be made during their modernisation. The modern vehicle and the route adapted to vehicle capabilities are two main technical factors that have got direct influence on the effectiveness of railway transport. In the presentarticle the effort was undertaken to asses influence of parameters change for the selected fragments of the railway route on ride properties of the railway vehicle model. Change in vehicle properties for the selected sections of the route were also studied, which arise from wear of the wheel rolling surface. Leading wheelset's lateral displacements is observed and analysed parameter of vehicle-track system. Diagrams of this parameter versus distance or velocity are the forms of results presentation.

18

Bifurcation approach to the stability analysis of rail vehicle models in a curved track

Dusza M., Zboiński K.

Archives of Transport

|

2009

|

Vol. 21, iss.1-2

147-160

EN

This article presents an original method of non-linear lateral stability analysis of rail vehicle in a curved track. Formal shape of the method and some example of the results are presented. The article is a contribution into the railway vehicle stability analysis as presented e.g. in [1], [3], [8], [10], [11]. Authors of these references used in their analyses different types of rail vehicle models moving in a straight track. The method presented here extends that scope of the research on a curved track. The phenomena of self-exciting vibrations and bifurcation are the key elements here. Leading wheelset lateral displacement is the observed parameter. Diagrams of this parameter versus distance are source of information to built original pairs of bifurcation plots that present authors call the stability maps. A lot of research was done with use of the presented method, e.g. [2], ]17], [18]. Here the authors present example results of investigation on influence of vehicle model suspension parameters on the stability.

PL

Artykuł przedstawia oryginalną metodę badania stateczności modeli pojazdów szynowych w łuku. Przedstawiono formalną postać metody potwierdzoną kilkoma przykładowymi wynikami badań. Praca stanowi wkład w rozwój metod badania stateczności ruchu prezentowanych m.in. w [1], [3], [8], [10], [11]. Autorzy tych publikacji badają stateczność ruchu różnych modeli pojazdów szynowych poruszających się po torze prostym. Metoda zaprezentowana tutaj rozszerza ten zakres badań na tor zakrzywiony o charakterze łuku kołowego. Zasadniczymi elementami dla metody są zjawiska drgań samowzbudnych oraz bifurkacji rozwiązań. Obserwowanym parametrem są przemieszczenia poprzeczne atakującego zestawu kołowego. Wykresy tego parametru w funkcji drogi są źródłem informacji dla budowy par wykresów bifurkacyjnych, nazywanych przez autorów mapami stateczności ruchu. Z wykorzystaniem przedstawionej metody wykonano wiele badań, np. [2], [17], [18]. Tutaj zaprezentowano kilka przykładowych wyników. Dotyczą one wpływu zmian parametrów elementów układu zawieszenia na stateczność ruchu.

19

Rozwój metody badania stateczności ruchu pojazdu szynowego w torze zakrzywionym opartej na symulacji komputerowej

Zboiński K., Dusza M.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2007

|

z. 1/64

165-174

PL

W artykule przedstawiono kolejny etap rozwoju metody badania stateczności ruchu pojazdów szynowych w łuku, której początek przedstawiono m.in. w [1]. Metoda bazuje na tworzeniu i analizie wykresów bifurkacyjnych. Źródłem informacji niezbędnych do utworzenia tych wykresów są wyniki symulacji ruchu modelu pojazdu w łukach kołowych w szerokim zakresie promieni. Zaprezentowano nowe wyniki badań obejmujące określenie wpływu na stateczność ruchu zużycia zarysów kół i szyn oraz zmian wartości parametrów elementów układu zawieszenia. Niektóre wyniki przedstawiono w nowej formie.

EN

This article presents development of the method which initial state was presented in [1]. The method is based on the analysis of bifurvation plits built as a result of numerical simulations for wide range of curve radii. New results of application of the method are presented. They deal with varaiation of: vehicle suspension parameters, wear of the wheel-rail profiles in terms of both the magnitude and the type and new form of results presentation.

20

Wpływ zmiany kąta pochylenia wybranych zarysów szyn na stateczność ruchu modelu pojazdu szynowego

Zboiński K., Dusza M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2007

|

z. 63

285-293

PL

Artykuł zawiera nowe wyniki badań stateczności ruchu modelu pojazdu szynowego wykonane w oparciu o metodę przedstawioną w [2] i [5]. Metoda bazuje na tworzeniu i analizie wykresów bifurkacyjnych przedstawiających zależność zmian wybranych parametrów układu w funkcji prędkości ruchu. Liczne wyniki badań przedstawiono w [1, 2]. Obejmowały one badania wpływu na stateczność ruchu modelu pojazdu m.in.: parametrów układu zawieszenia, przechyłki toru, rodzaju zarysu szyn i kół, zużycia zarysów kół i szyn oraz rodzaju pojazdu. Tutaj zamieszczono nowe wyniki badań określających wpływ kąta pochylenia szyn na stateczność ruchu modelu. Zastosowano nominalne niezniszczone zarysy kół i szyn stosowane na kolejach europejskich. Kolejno dla pochylenia szyn 0, 1:80, 1:40 i 1:20 wykonano analogiczne badania. Rozszerzono również zakres badanych prędkości i tak aby przedstawić własności modelu w całym zakresie możliwych prędkości ruchu.

EN

New results of railway vehicle stability studies basing on the method introduced in [1, 2] are presented in this paper. The method is based on creating and analysing bifurcation plots representing changes of selected system's parameters as a function of ride velocity. Numerous results of research were already presented in [1, 2, 5]. They included studies of influence on stability of vehicle model motion of the factors as: suspension system parameters, track superelevation, type of rail and wheel profiles, wear of rail and wheel profiles and vehicle type. Here we present results for the influence of rail inclination on the stability of vehicle model. Nominal European wheel and rail profiles were applied. Analogous studies for 0, 1:80, 1:40 and 1:20 rail inclination were performed in succession. Range of the analysed velocities was also extended in order to present model's properties in whole range of the possible velocities.