mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)mirtr-111Research ArticleВОПРОСЫ ТЕОРИИTHEORYОЦЕНКА ВИБРАЦИИ ПУТИ ПРИ ВЫСОКИХ СКОРОСТЯХ ДВИЖЕНИЯEVALUATION OF TRACK’S VIBRATION AT HIGH SPEEDКоганА. Я.KoganA. Ya.

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник отделения «Путь и путевое хозяйство»

+7 (499) 1891180

D. Sc. (Tech), professor, senior researcher at the department «Track and trackfacilities»

+7 (499) 1891180

ПолещукИ. В.PoleshchukI. V.

кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» Российской открытой академии транспорта 

+7 (495) 7999535

Ph.D. (Tech), associate professor of the department of construction of railways, bridges and tunnels of Russian Open Transport Academy

+7 (495) 7999535

ОАО «ВНИИЖТ», МоскваРоссия«All-Russian Scientific Research Institute of Railway Transport» (JSC VNIIZhT), MoscowRussian FederationМосковский государственный университет путей сообщения (МИИТ), МоскваРоссияMoscow State University of Railway Engineering (MIIT), MoscowRussian Federation20142808201404615Copyright © Коган А.Я., Полещук И.В., 20142014Коган А.Я., Полещук И.В.Kogan A.Y., Poleshchuk I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/111

Авторами предложен аналитический метод оценки уровня вибрации пути и, в частности, виброускорений шпалы при прохождении поезда со скоростями свыше 500 км/ч. В расчетной схеме учтено демпфирование пути как бесконечной балки на упругом основании. Приведены алгоритм и результаты численного расчета вибраций при скоростях движения экипажа в зоне условно-критической скорости (когда в модели, не учитывающей рассеяния энергии в пути, прогнозируется возникновение колебаний неограниченно большой амплитуды). Показано, что при движении поезда со скоростью, равной условно-критической – порядка 500-600 км/ч, вибрации достигают максимума во всем частотном диапазоне. Решения получены для широкого спектра частот от 16 до 32000 Гц в двенадцати октавных полосах в децибельной шкале.

This article proposes an analytical method of assessment of track’s vibration level, based on the spectral decomposition of functions of sleeper deflections under the influence of passing axles of rolling stock. Train is considered to be formed from vehicles of the same type and of unlimited length. Vibrations are studied within a stable system of coordinated, related to the ground, for one sleeper during the passage of a train of unlimited length through track’s cross section. The computational scheme takes into account vibration damping of a track, considered as an infinitely long beam on a viscoelastic foundation. The algorithm and the results of numerical calculation of track’s vibration are given at speeds in the area of conventionally critical speed (the speed at which the model that does not take into account energy dissipation on the way predicts vibrations of unrestricted amplitude).It is shown that when the train’s speed is equal to conditionally critical (of about 500–600 km / h), the track’s vibrations reach their peak in the whole frequency range. Results are obtained for a wide frequency range from 16 to 32000 Hz in 12 octave bands in decibel scale. Methods, outlined in this article, make it possible to solve problems of accumulation of residual track’s deformations, as well as give direction for solving problems associated with the vibrations of the roadbed.

железная дорогавибрация шпалывысокоскоростные поездакритическая скоростьоктавы частотспектральные плотностидецибелыаналитический методчисленный расчеткритерий Гурвицапреобразования Фурьеrailwaysleeper’s vibrationhigh-speed trainscritical speedfrequency octavesspectral densitydecibelsanalytical methodnumerical calculationHurwitz criterionFourier transformReferencesКоган А. Я. Аналитическая оценка уровня вибраций пути под проходящими поездами, сформированными из однотипных экипажей// Вестник ВНИИЖТ. – 2013. – № 3. – С. 3–9. Kogan, A. Ya. Analytical assessment of track’s vibration levels under passing trains, formed from wagons of the same type [Analiticheskaya otsenka urovnya vibratsiy puti pod prohodyaschimi poezdami, sformirovannymi iz odnotipnyh ekipazhey]. Vestnik VNIIZhT, 2013, № 3, pp. 3–9.Коган А. Я. Аналитическая оценка уровня вибраций пути под проходящими поездами, сформированными из однотипных экипажей// Вестник ВНИИЖТ. – 2013. – № 3. – С. 3–9. Kogan, A. Ya. Analytical assessment of track’s vibration levels under passing trains, formed from wagons of the same type [Analiticheskaya otsenka urovnya vibratsiy puti pod prohodyaschimi poezdami, sformirovannymi iz odnotipnyh ekipazhey]. Vestnik VNIIZhT, 2013, № 3, pp. 3–9.Коган А. Я., Никитин Д. А., Полещук И. В. Колебания пути при высоких скоростях движения экипажей и ударном взаимодействии колеса и рельса // Труды ВНИИЖТ. – М., 2007. – 166 с. Kogan, A. Ya., Nikitin, D.A., Poleshchuk, I. V. Track’s vibrations at high speeds and impact interaction of wheel and rail [Kolebaniya puti pri vysokih skorostyah dvizheniya ekipazhey i udarnom vzaimodeystvii kolesa i rel’sa]. Trudy VNIIZhT. Moscow, 2007, 166 p.Коган А. Я., Никитин Д. А., Полещук И. В. Колебания пути при высоких скоростях движения экипажей и ударном взаимодействии колеса и рельса // Труды ВНИИЖТ. – М., 2007. – 166 с. Kogan, A. Ya., Nikitin, D.A., Poleshchuk, I. V. Track’s vibrations at high speeds and impact interaction of wheel and rail [Kolebaniya puti pri vysokih skorostyah dvizheniya ekipazhey i udarnom vzaimodeystvii kolesa i rel’sa]. Trudy VNIIZhT. Moscow, 2007, 166 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.