Особливості процесу розповсюдження коливань при деформативній роботі залізничної колії
Loading...
Files
Date
2015
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
UKR: Мета. Наукова робота має за мету визначення основних закономірностей процесу розповсюдження коливань від збуджень рухомого складу в системі конструкцій верхньої та нижньої будов залізничної колії для дослідження розвитку процесів деформативності як основи створення нормативної бази роботи колії за умов забезпечення надійності залізниць. Методика. Для досягнення мети використано засади теорій пружності та розповсюдження хвильового процесу при описі взаємодії колії та рухомого складу. Результати. Встановлено, які види коливань та яку систему необхідно використовувати при розгляді процесу коливань при деформативній роботі залізничної колії. Визначено загальний вид функції переміщень. Наукова новизна. Обґрунтовано теоретичні положення та принципи розгляду коливань системи конструкцій верхньої та нижньої будов колії, що збуджуються рухомим складом. Це дозволить дослідити процес деформативної роботи зазначеної системи, при якому відбуваються зміни її станів протягом деякого напрацювання, що, в свою чергу, дозволить визначити параметри функціональної надійності руху поїздів як складової безпеки пропуску рухомого складу по ділянці колії із урахуванням її технічного стану. Практична значимість. Зазвичай для безпечного пропуску рухомого складу визначаються параметри процесу коливань системи «екіпаж – колія». Існуючі моделі або дуже ретельно розглядають коливання рухомого складу при узагальнених характеристиках системи конструкцій верхньої та нижньої будов залізничної колії, або розглядають квазідинамічні коливання рейок при загальних характеристиках підрейкової основи. Такий розгляд процесу коливань, що збуджуються рухомим складом та передаються на всі елементи систем конструкцій верхньої та нижньої будов залізничної колії, не дає можливості визначення ані параметрів надійності елементів систем конструкцій колії, ані параметрів функціональної надійності руху поїздів (як складової безпеки пропуску рухомого складу по ділянці колії із урахуванням її технічного стану). Тому для розглядання питань із надійної роботи елементів системи конструкцій верхньої та нижньої будов залізничної колії запропоновано основні засади розглядання процесу її деформативної роботи. Це дасть можливість розглядати безпосередньо динамічний процес, локалізований як у часі, так і в просторі.
RUS: Цель. Научная работа своей целью имеет определение основных закономерностей процесса распространения колебаний от возбуждений подвижного состава в системе конструкций верхнего и нижнего строений железнодорожных путей для исследования развития процессов деформативности как основы создания нормативной базы работы пути в условиях обеспечения надежности железных дорог. Методика. Для достижения цели использованы принципы теории упругости и распространения волнового процесса при описании взаимодействия пути и подвижного состава. Результаты Установлено, какие виды колебаний и какую систему необходимо использовать при рассмотрении процесса колебаний при деформационной работе железнодорожного пути. Определен общий вид функции перемещений. Научная новизна. Обоснованы теоретические положения и принципы рассмотрения колебаний системы конструкций верхнего и нижнего строений пути, возбуждаемых подвижным составом. Это позволит исследовать процесс деформативной работы указанной системы, при котором происходят изменения ее состояний в течение некоторой наработки, что, в свою очередь, позволит определить параметры функциональной надежности движения поездов как составляющей безопасности пропуска подвижного состава по участку пути с учетом его технического состояния. Практическая значимость. Обычно для безопасного пропуска подвижного состава определяются параметры процесса колебаний системы «экипаж – путь». Существующие модели или очень тщательно рассматривают колебания подвижного состава при обобщенных характеристиках системы конструкций верхнего и нижнего строений железнодорожных путей, или рассматривают квазидинамичные колебания рельсов при общих характеристиках подрельсовой основы. Такое рассмотрение процесса колебаний, возбуждаемых подвижным составом и передающимся на все элементы систем конструкций верхнего и нижнего строений железнодорожных путей, не дает возможности определения ни параметров надежности элементов систем конструкций пути, ни параметров функциональной надежности движения поездов (как составляющей безопасности пропуска подвижного состава по участку пути с учетом его технического состояния). Поэтому для рассмотрения вопросов надежной работы элементов систем конструкций верхнего и нижнего строений железнодорожных путей предложены основные принципы рассмотрения процесса ее деформативной работы. Это дает возможность рассматривать непосредственно динамический процесс, локализованый как во времени, так и в пространстве.
ENG: Purpose. Scientific work aims at the determination the basic laws of fluctuations propagation process from exitation of rolling stock in the design system of permanent way and substructures of the railway lines for studing the deformation processes as the basis for a regulatory framework of the track operation in the conditions of ensuring the reliability of railways. Methodology. To achieve the aim the principles of elasticity theories and wave propagation process in describing the interaction track and rolling stock were applied. Findings. The kinds of fluctuations and system which should be used when considering the fluctuations in the deformation process of rail track were established. The general view of the displacement function was determined. Originality. The theoretical concepts and principles to consider fluctuations of a structures system of permanent way and substructures of the railway track, energised by rolling stock were grounded. This will allow studing the process of deformation work of the mentioned system, which changes its state. That in turn will allow us to determine the parameters of the trains functional reliability, as part of the security passes of rolling stock on the track section with regard to its technical condition. Practical value. Usually for safe crossing of rolling stock parameters of fluctuation process in the system «vehicle-track» are determined. Existing models or carefully consider fluctuations of rolling stock in generalized characteristics of the structures of permanent way and substructures of the railway tracks or view of quasi-dynamic fluctuations rails with general characteristics of under rail base. This review process of oscillations, energised by rolling stock and delivered to all the elements of the permanent way and substructures of the railway track do not allow determining both the reliability parameters of elements in the system of track construction and parameters of functional reliability of trains as part of security checkpoints in the area of rolling stock gauge because of its technical state. Therefore, for examining issues of reliable performance elements of the permanent way and substructures of the railway track are proposed its stress-strain work. It gives the possibility to consider a dynamic process, localized both in time and space.
RUS: Цель. Научная работа своей целью имеет определение основных закономерностей процесса распространения колебаний от возбуждений подвижного состава в системе конструкций верхнего и нижнего строений железнодорожных путей для исследования развития процессов деформативности как основы создания нормативной базы работы пути в условиях обеспечения надежности железных дорог. Методика. Для достижения цели использованы принципы теории упругости и распространения волнового процесса при описании взаимодействия пути и подвижного состава. Результаты Установлено, какие виды колебаний и какую систему необходимо использовать при рассмотрении процесса колебаний при деформационной работе железнодорожного пути. Определен общий вид функции перемещений. Научная новизна. Обоснованы теоретические положения и принципы рассмотрения колебаний системы конструкций верхнего и нижнего строений пути, возбуждаемых подвижным составом. Это позволит исследовать процесс деформативной работы указанной системы, при котором происходят изменения ее состояний в течение некоторой наработки, что, в свою очередь, позволит определить параметры функциональной надежности движения поездов как составляющей безопасности пропуска подвижного состава по участку пути с учетом его технического состояния. Практическая значимость. Обычно для безопасного пропуска подвижного состава определяются параметры процесса колебаний системы «экипаж – путь». Существующие модели или очень тщательно рассматривают колебания подвижного состава при обобщенных характеристиках системы конструкций верхнего и нижнего строений железнодорожных путей, или рассматривают квазидинамичные колебания рельсов при общих характеристиках подрельсовой основы. Такое рассмотрение процесса колебаний, возбуждаемых подвижным составом и передающимся на все элементы систем конструкций верхнего и нижнего строений железнодорожных путей, не дает возможности определения ни параметров надежности элементов систем конструкций пути, ни параметров функциональной надежности движения поездов (как составляющей безопасности пропуска подвижного состава по участку пути с учетом его технического состояния). Поэтому для рассмотрения вопросов надежной работы элементов систем конструкций верхнего и нижнего строений железнодорожных путей предложены основные принципы рассмотрения процесса ее деформативной работы. Это дает возможность рассматривать непосредственно динамический процесс, локализованый как во времени, так и в пространстве.
ENG: Purpose. Scientific work aims at the determination the basic laws of fluctuations propagation process from exitation of rolling stock in the design system of permanent way and substructures of the railway lines for studing the deformation processes as the basis for a regulatory framework of the track operation in the conditions of ensuring the reliability of railways. Methodology. To achieve the aim the principles of elasticity theories and wave propagation process in describing the interaction track and rolling stock were applied. Findings. The kinds of fluctuations and system which should be used when considering the fluctuations in the deformation process of rail track were established. The general view of the displacement function was determined. Originality. The theoretical concepts and principles to consider fluctuations of a structures system of permanent way and substructures of the railway track, energised by rolling stock were grounded. This will allow studing the process of deformation work of the mentioned system, which changes its state. That in turn will allow us to determine the parameters of the trains functional reliability, as part of the security passes of rolling stock on the track section with regard to its technical condition. Practical value. Usually for safe crossing of rolling stock parameters of fluctuation process in the system «vehicle-track» are determined. Existing models or carefully consider fluctuations of rolling stock in generalized characteristics of the structures of permanent way and substructures of the railway tracks or view of quasi-dynamic fluctuations rails with general characteristics of under rail base. This review process of oscillations, energised by rolling stock and delivered to all the elements of the permanent way and substructures of the railway track do not allow determining both the reliability parameters of elements in the system of track construction and parameters of functional reliability of trains as part of security checkpoints in the area of rolling stock gauge because of its technical state. Therefore, for examining issues of reliable performance elements of the permanent way and substructures of the railway track are proposed its stress-strain work. It gives the possibility to consider a dynamic process, localized both in time and space.
Description
І. Бондаренко: ORCID 0000-0003-4717-3032
Keywords
моделювання, тверде тіло, суцільне середовище, деформативна робота, вимушені коливання, вільні коливання, хвильове розповсюдження, частота коливань, надійність колії, дисипативність, моделирование, твердое тело, сплошная среда, деформативная работа, вынужденные колебания, свободные колебания, волновое распространение, частота колебаний, надежность пути, диссипативность, modeling, solid, solid medium stress-strain work, forced fluctuations, free fluctuations, wave propagation, fluctuations frequency, reliability o f a track, dissipativity, КККГ
Citation
Бондаренко І. О. Особливості процесу розповсюдження коливань при деформативній роботі залізничної колії. Наука та прогрес транспорту. 2015. № 5 (59). С. 75–83. doi: 10.15802/stp2015/55336.