Zwiększenie prędkości jazdy pociągów i rozwój kolei dużych prędkości spowodowały wyraźny wzrost zainteresowania problemami dynamiki kolejowych sieci trakcyjnych. W ostatnich latach pojawiło się w literaturze zagranicznej wiele nowych publikacji przedstawiających zaawansowane numerycznie metody symulacji drgań górnej sieci jezdnej i pantografów. W Polsce temat ten jest stosunkowo mało znany, stąd jednym z celów pracy jest przegląd literatury na temat metod modelowania sieci trakcyjnych. Celem zasadniczym jest przedstawienie oryginalnej metody symulacji drgań sprzężonego układu sieć trakcyjna -pantograf oraz zastosowanie metody do analizy drgań przykładowej sieci trakcyjnej. Metoda bazuje na modelu obliczeniowym przedstawionym przez autorów w odrębnej pracy, sformułowanym na podstawie teorii drgań wiotkiego cięgna z ciągłym rozkładem masy. Górna sieć jezdna jest traktowana jako wstępnie napięty, wieloprzęsłowy wieszar cięgnowy złożony z liny nośnej o niepomijalnym zwisie w przęsłach i przewodu jezdnego podwieszonego za pomocą wiotkich wieszaków nie przenoszących ści-skania. Sieć trakcyjna jest obciążona dwoma pantografami poruszającymi się ze stałą prędkością. Pantografy są układami dynamicznymi o dwóch stopniach swobody. Równania ruchu wyprowadzone metodą Lagrange'a -Ritza zostały w tej pracy przekształcone poprzez wyodrębnienie nieliniowych sił, które kompensują wpływ wieszaków ściskanych. Opisano metodę rozwiązania nieliniowych równań ruchu i wyjaśniono sens fizyczny stowarzyszonych z nimi równań liniowych. Przedstawiono przykład symulacji drgań sieci złożonej z dziesięciu przęseł, świad-czący o efektywności i możliwościach obliczeniowych prezentowanej metody oraz zbadano wpływ tłumienia w materiale liny nośnej i przewodu jezdnego na charakterystyki dynamiczne badanej sieci.Słowa kluczowe: symulacja drgań, drgania liniowe, drgania nieliniowe, siła nacisku stykowego, drgania przewodu jezdnego, wpływ tłumienia 1 Autor do korespondencji / corresponding author: Danuta Bryja,
W artykule przedstawiono wyniki kolejnego etapu badań dynamiki kolejowej sieci trakcyjnej obciążonej ruchem pantografów, wykonywanych za pomocą autorskiej metody symulacji drgań sprzężonego układu pantografy-sieć trakcyjna. Przeanalizowano wpływ prędkości ruchu oraz odległości pomiędzy pantografami na drgania przewodu jezdnego oraz na siłę nacisku stykowego ślizgacza pantografu na przewód jezdny. Do analiz wybrano trzy rozstawy pantografów oraz pięć prędkości. Przeanalizowano charakter zjawiska na podstawie przebiegów czasowych wielkości wyjściowych oraz miar statystycznych. Zidentyfikowano możliwość wystąpienia niekorzystnych kombinacji warunków obciążenia sieci, skutkujących zwiększeniem niekorzystnych zjawisk dynamicznych. Sformułowano wnioski do dalszych badań. Słowa kluczowe: symulacja drgań, drgania przewodu jezdnego, siła nacisku stykowego, interakcja sieć jezdnapantografy.
SUMMARYThe problem of spatial dynamic response of a suspension bridge to the passage of trains of concentrated forces with random values is considered. The arrival of forces at the bridge is assumed to constitute a Poisson process of events. Such an excitation process is an appropriate model of vehicular traffic loads acting on the bridge. The bridge is idealized by a single-span thin-walled beam underslung to two cables. The response of the bridge in the space-time domain is described by a coupled system of non-linear, integro-differential equations. The dynamic influence functions of vertical 2nd horizontal deflections at each cross-section point are obtained for the linear case. Cumulants and probability density functions of response are determined. Numerical methods have been used to develop a computer-oriented algorithm aimed at the numerical solution of the problem. As examples, numerical results for a particular bridge with some practical load cases are presented and illustrated by graphs.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.