Модели взаимодействия колеса и рельса при высоких скоростях движения

Текст аннотации на англ. языке и полный текст статьи на англ. языке находится в прилагаемом файле ПДФ (англ. версия следует после русской версии).Авторы оценивают процесс динамического контакта «колесо-рельс», для его моделирования рассмотрено несколько моделей взаимодействия, позволяющих учесть различные реологические свойства контактирующих тел. В качестве инструментальной основы выступают уравнения, описывающие движение колеса и рельса в вертикальном направлении, которые затем решаются с использованием начальных условий и численной итерационной схемы, предполагающей, что на малых временных интервалах отдельные величины ведут себя линейно. Предлагаемый алгоритм позволяет определить, что на средних и высоких скоростях движения экипажа для описания характера взаимодействия колеса и рельса, а также для нахождения отдельных динамических величин наилучшим образом подходит упруго-пластическая зависимость Александрова-Кадомцева.

железная дорога, колесо, рельс, динамическое воздействие, вязкоупругая контактная сила, упруго-пластичное взаимодействие, механические характеристики, модели взаимодействия, динамический прогиб, местное смятие

1. Agostinacchio, M., Ciampa, D., Diomedi, M., Olita, S. Parametrical analysis of the railways dynamic response at high speed moving loads. Journal of Modern Transportation, 2013, Vol.21, Iss.3, pp.169-181.

2. Fang, M., Cerdas, S.F., Qiu, Ya. Numerical determination for optimal location of sub-track asphalt layer in high-speed rails. Journal of Modern Transportation, 2013, Vol.21, Iss.2, pp.103-110.

3. Александров В. М., Ромалис Б. Л. Контактные задачи в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1986. - 362 с.

4. Коган А. Я. Взаимодействие колеса и рельса при качении // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2008. - № 8. - С. 26-38.

5. Olsson, R., Donadon, M.V., Falzon, B. G. Delamination threshold load for dynamic impact on plates. International Journal of Solids and Structures, 2006, Vol. 43, pp.3124-3141.

6. Бирюков Д. Г., Кадомцев И. Г. Упругопластический неосесимметричный удар параболического тела по сферической оболочке // Прикладная математика и теоретическая физика. - 2005. - Т. 46. - № 1. - С. 181-186.

7. Локтев А. А., Вершинин В. В. Моделирование систем противоударной изоляции с вязкоупругими элементами // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия Естественные науки. - 2012. - № 2. - С. 52-63.

8. Локтев А. А., Сычева А. В. Исследование динамических характеристик верхнего строения железнодорожного пути при динамическом воздействии // Наука и техника транспорта. - 2013. - № 4. - С. 58-64.

9. Loktev, A.A., Sycheva, A.V., Vershinin, V. V. Modeling of Work of a Railway Track at the Dynamic Effects of a Wheel Pair. Proceeding of the 2014 International Conference on Theoretical Mechanics and Applied Mechanics, Venice, Italy, March 15-17, 2014, pp.78-81

10. Мазов Ю. Н., Локтев А. А., Сычев В. П. Оценка влияния дефектов колес подвижного состава на состояние железнодорожного пути // Вестник МГСУ. - 2015. - № 5. - С. 54-65.

11. Balandin, D.V., Bolotnik, N.N., Pilkey, W.D. Optimal protection from impact and shock: theory and methods. Applied Mechanics Reviews, 2000, Vol.53, Iss.9, pp.237-264.

12. Schonberg, W.P., Keer, L.M., Woo, T.K. Low velocity impact of transversely isotropic beams and plates. International Journal of Solids and Structures, 1987, Vol. 23, pp. 871-896.