Info: Zenodo’s user support line is staffed on regular business days between Dec 23 and Jan 5. Response times may be slightly longer than normal.

Science and Transport Progress
Published September 10, 2015 | Version v1
Journal article Open

ОСОБЛИВОСТІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ДЕФОРМАТИВНОЇ РОБОТИ ЕЛЕМЕНТІВ ЗАЛІЗНИЧНОЇ КОЛІЇ

Creators

  • 1. Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Україна

Description

Мета. Наукова стаття передбачає визначення основних фізико-конструктивних умов при моделюванні життєвого циклу роботи елементів 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 теорії пружності та розповсюдження хвильового процесу при описі взаємодії колії та рухомого складу. Результати. Встановлено основні фізико-конструктивні умови, на основі яких необхідно проводити моделювання життєвого циклу роботи елементів залізничної колії для дослідження розвитку процесів деформативності. Сформульовано основні фізико-конструктивні засади складання розрахункових схем елементів залізничної колії для оцінки процесу деформативної роботи колії. Доведено коректність та можливість рішення поставленої задачі. Наукова новизна. Дослідження питань із надійності колії мотивує розробку нових моделей, що дають можливість розглядати її протягом деякого напрацювання. Існує необхідність визначення основних фізико-конструктивних умов для складання розрахункових схем, на основі яких можливі оцінка та прогнозування зміни станів колії у процесі її експлуатації. У роботі запропоновано основні фізико-конструктивні засади складання розрахункових схем елементів залізничної колії, при яких виконується принцип Гюйгенса. Зазначений принцип може виконуватись тільки при розгляді чотирьохмірного простору: зміни об’єму в часі. Практична значимість. Аналітичні моделі, що застосовані при визначенні параметрів міцності та стійкості колії, повністю задовольняють поставленим задачам, але не можуть бути застосовані для визначення параметрів надійності колії. Одним із головних факторів неможливості застосування цих моделей є квазідинамічний підхід. Тому, зазвичай, отримують та досліджують не сам динамічний процес роботи залізничної колії, а його наслідки. Окрім того, такі моделі відносяться до плоских, що також додає певних складнощів до порівняння результатів із експериментом, так як нелегко в об’ємному процесі виділити вплив в його обмежених частинах. Застосування чисельних методів розширює можливості, але також унеможливлює розгляд самого динамічного процесу, бо неможливо ввести процеси, що обумовлюють реакцію на навантаження. Тому запропоновані основні фізико-конструктивні підходи при моделюванні дають можливість розглядати безпосередньо динамічний процес, локалізований як у часі, так і в просторі.

Files

49212-Текст статті-101649-1-10-20150930.pdf

Files (347.6 kB)

Additional details

Related works

Is identical to
Journal article: http://stp.diit.edu.ua/article/view/49212 (URL)

References

  • Bashtova V.G., Reks A.G., Mansur A.D.T.M. Topologicheskaya neustoychivost poluogranichennoy kapli magnitnoy zhidkosti [Topological instability of a semi-infinite drops of magnetic fluid]. Весцi Нацыян. акад. навук Беларусi. Серыя фiзiка-тэхнiчных навук [News of National Academy of Sciences of Belarus. Series of Physical and Technical Sciences], 2013, no. 4, pp. 64-69.
  • Bondarenko I.O. Stosovno pytan modeliuvannia zhyttievoho tsyklu deformatyvnoi roboty elementiv zaliznychnoi kolii [To the modeling issues of life cycle of deformation work of the railway track elements]. Nauka ta prohres transportu. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu – Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport, 2015, no. 1 (55), pp. 78-89. doi: 10.15802/stp2015/38247.
  • Bondarenko I.O. Formuvannia otsinochnykh umov zhyttievoho tsyklu deformatyvnoi roboty zaliznychnoi kolii [Formation of estimated conditions for life cycle of deformation work of the railway track]. Nauka ta prohres transportu. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu – Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport, 2015, no. 3 (57), pp. 107-117.
  • GOST 32192-2013. Nadezhnost v zheleznodorozhnoy tekhnike. Osnovnyye ponyatiya. Terminy i opredeleniya [State standart 32192-2013. Reliability in railway engineering. Basic concepts. Terms and definitions].Moscow, Standartinform Publ., 2014. 32 p.
  • Instruktsiia z ulashtuvannia ta utrymannia kolii zaliznyts Ukrainy TsP-0269 [Manual for installation and maintenance of the tracks of the Railways of Ukraine TsP-0269]. Kyiv, Ministerstvo infrastruktury Ukrainy, Ukrzaliznytsia Publ., 2012. 456 p.
  • Kleiner O. Issledovaniye napryazheniy v kontakte koleso-rels [The study of stresses in the contact wheel-rail]. Zheleznyye dorogi mira – Railways of the World, 2011, no. 1, pp. 54-58.
  • Arsenev I.D., Borovkov A.I., Sarayev D.Yu., Shevchenko D.V. Konechno-elementnoye modelirovaniye i issledovaniye evolyutsii kontaktnykh napryazheniy pri stragivanii zheleznodorozhnogo kolesa [Finite element modeling and study of the evolution of the contact stresses in the breakaway the railway wheels]. Vestnik Permskogo natsionalnogo issledovatelskogo politekhnicheskogo universiteta. Mekhanika [Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Mechanics], 2011, no. 2, pp. 5-13.
  • Landau L.D., Lifshits Ye.M. Teoreticheskaya fizika [Theoretical Physics].Moscow, Nauka Publ., 1987, vol. 1, 210 p.
  • Polozhennia pro provedennia planovo-zapobizhnykh remontno-koliinykh robit na zaliznytsiakh Ukrainy TsP-0113 [Position about carrying out of scheduled preventive repair and track work on the railways of Ukraine TsP-0113]. Kyiv, Ministerstvo infrastruktury Ukrainy, Ukrzaliznytsia Publ., 2004. 32 p.
  • Pravyla rozrakhunkiv zaliznychnoi kolii na mitsnist i stiikist TsP-0117 [Rules of payment of railway track on the strength and stability of the Tsp-0117]. Kyiv, Ministerstvo infrastruktury Ukrainy, Ukrzaliznytsia Publ., 2004. 170 p.
  • Dovbnya N.P., L.M. Bondarenko, Bobyr D.V., Korenyuk R.A. Sootnosheniya mezhdu soprotivleniyami kacheniyu i skolzheniyu pri dvizhenii lokomotiva po krivym i pri izvilistom dvizhenii kolesnoy pary [The ratio between the rolling resistance and slip during motion of the locomotive on curves and twisting motion of the wheelset]. Problemy trybolohii –Problems of Tribology, 2013, no. 1, pp. 43-46.
  • AAR Manual of Standards and Recommended Practices: Wheel and Axles. Washington, Publications Department Transportation Technology Center Inc. Publ., 2009. 166 р.
  • EN 13979-1:2003+A2:2011: Railway applications – Wheelsets and bogies. Monobloc wheels. Technical approval procedure : Forged and rolled wheels.London, British Standart Institution Publ., 2011. 54 p. doi: 10.3403/02960998.
  • Bian X., Jiang H., Cheng C., Chen Y., Chen R., Jiang J. Full-scale model testing on a ballastless high-speed railway under simulated train moving loads. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2014, vol. 66, pp. 368-384. doi:10.1016/j.soildyn.2014.08.003.
  • Chen M., Feng S., Che A., Wang H. Propagation Characteristics of Elastic Wave in High-Speed Railway Embankment and Its Application to Defect Detection. Advances in Soil Dynamics and Foundation Engineering, 2014, pp. 20-28. doi: 10.1061/9780784413425.003.
  • Kik W., Piotrowski J. A fast Approximate Method to Calculate Normal Load at Contact be-tween Wheel and Rail and Creep Forces During Rolling. Proc. of 2nd Mini. Conf. Contact Mechanics and Wear of Rail/Wheel Systems (29.07.-31.07.1996). Budapest, Techn. Univ. of Budapest Publ., 1996, pp. 52-61.
  • Kouroussis G., Verlinden O., Conti C. Free field vibrations caused by high-speed lines: Measurement and time domain simulation. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2011, vol. 31, issue 4, pp. 692-707. doi: 10.1016/j.soildyn.2010.11.012.
  • Report №. 685. Aggregates proficiency testing program. Proficiency TestingAustralia. Silverwater NSW, PTA Publ., 2010. 27 р.
  • Srolarski T.A., Tobe S. Rolling contacts. London, Professional Engineering Publishing Ltd. Publ., 2000. 445 p. doi: 10.1002/9781118903001.
  • Wriggers P. Nonlinear finite element analysis. Berlin, Springer Publ., 2008. 559 p. doi: 10.1007/978-3-540-71001-1.