Исследование расстройства геометрии железнодорожного пути в результате неравномерных просадок балластного слоя
| Autor: | Nabochenko, Olga, Sysyn, Mykola, Kovalchuk, Vitalii, Kovalchuk, Yuri, Pentsak, Andriy, Braichenko, Serhii |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 1, № 7 (97) (2019): Applied mechanics; 50-59 Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 1, № 7 (97) (2019): Прикладная механика; 50-59 Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 1, № 7 (97) (2019): Прикладна механіка; 50-59 |
| ISSN: | 1729-3774 1729-4061 |
| Popis: | A method for calculating impairment of the track geometry under influence of dynamic loads in the course of passing the track unevenness by the rolling stock was developed. The method takes into consideration interrelated short-term processes of dynamic interaction and long-term processes of subsidence of the ballast layer in a mutual influence on each other. Mathematical model of dynamic interaction of the track in the form of a planar three-layer continual beam system with a two-mass discrete system corresponding to the rolling stock is the basis of the first part of the method. This model makes it possible to simulate dynamic loads from individual sleepers to the ballast when the rolling stock passes geometric unevennesses and the track elasticity unevennesses.The second part of the method is based on the phenomenological mathematical model of accumulation of residual deformations formed using the results of laboratory studies of subsidence of individual sleepers in the ballast layer. Peculiarity of this model consists in taking into consideration not only uniform accumulation of residual subsidence from the passed tonnage but also presence of a plastic component of subsidence which depends on the maximum stresses in the history of ballast loading by each sleeper.A new theoretical mechanism of development of the track unevenness was proposed. It takes into consideration not only residual subsidences of the ballast layer but also appearance of gaps under sleepers resulting in a local change of the track elasticity. This mechanism enables taking into consideration the ambiguous influence of subsidences with occurrence of gaps under the sleepers. Subsidence causes an increase in dynamic loads on the track and the ballast layer on the one hand and onset of the gap causes a decrease in the track rigidity and corresponding reduction of dynamic loads on the other hand.Practical application of the developed method was demonstrated on an example of quantitative estimation of long-term uneven subsidences of the ballast layer when changing the sleeper diagram Розроблено метод розрахунку розладнання геометрії колії під дією динамічних навантажень при проходженні рухомим складом нерівності колії. Метод враховує взаємопов’язані короткотривалі процеси динамічної взаємодії та довготривалі процеси осідання баластного шару у взаємному впливі один на одного. В основі першої частини методу закладено математичну модель динамічної взаємодії колії у вигляді плоскої тришарової континуальної балкової системи у взаємодії із двохмасовою дискретною системою, що відповідає рухомому складу. Дана модель дозволяє імітувати динамічні навантаження від окремих шпал на баласт при проходженні рухомим складом геометричних нерівностей та нерівностей нерівнопружності колії.В основі другої частини методу закладено феноменологічну математичну модель накопичення залишкових деформацій, яка ґрунтується на лабораторних дослідженнях осідань окремих шпал у баластному шарі. Особливістю даної моделі є врахування не тільки рівномірного накопичення залишкових осідань із пропущеним тоннажем, а також наявності пластичної складової осідання, яка залежить від максимальних напружень в історії навантажень баласту під кожною шпалою.Запропоновано новий теоретичний механізм розвитку нерівності колії, який враховує не тільки залишкові осідання баластного шару, а також виникнення люфтів під шпалами, що призводить до локальної зміни пружності колії. Даний механізм дозволяє враховувати неоднозначний вплив осідань із виникненням люфту під шпалою. З однієї сторони, осідання спричинюють збільшення динамічних навантажень на колію і баластний шар, з іншої – виникнення люфту призводить до зменшення жорсткості колії та відповідного зменшення динамічних навантажень.Практичне застосування розробленого методу показано на прикладі кількісної оцінки довготривалих нерівномірних осідань баластного шару при зміні епюри шпал Разработан метод расчета расстройства геометрии пути под действием динамических нагрузок при прохождении подвижным составом неровности пути. Метод учитывает взаимосвязанные краткосрочные процессы динамического взаимодействия и долговременные процессы оседания балластного слоя во взаимном влиянии друг на друга. В основе первой части метода заложено математическую модель динамического взаимодействия пути в виде плоской трехслойной континуальной балочной системы во взаимодействии с двухмассовой дискретной системой, соответствующей подвижному составу. Данная модель позволяет имитировать динамические нагрузки от отдельных шпал на балласт при прохождении подвижным составом геометрических неровностей и неровностей неравноупругости пути.В основе второй части метода заложено феноменологическую математическую модель накопления остаточных деформаций, основанная на лабораторных исследованиях просадок отдельных шпал в балластном слое. Особенностью данной модели является учет не только равномерного накопления остаточных просадок с пропущенным тоннажем, а также наличии пластической составляющей оседания, которая зависит от максимальных напряжений в истории нагрузок балласта под каждой шпалой.Предложен новый теоретический механизм развития неровности пути, который учитывает не только остаточные просадки балластного слоя, а также возникновение люфтов под шпалами, что приводит к локальному изменению упругости пути. Данный механизм позволяет учитывать неоднозначное влияние просадок с возникновением люфта под шпалой: с одной стороны, оседания приводят к увеличению динамических нагрузок на путь и балластный слой, с другой – возникновение люфта приводит к уменьшению жесткости пути и соответствующего уменьшения динамических нагрузок.Практическое применение разработанного метода показано на примере количественной оценки долговременных неравномерных просадок балластного слоя при изменении эпюры шпал |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|