Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути

Предложен подход к построению расчетных входных возмущений для использования при исследованиях динамических качеств рельсовых экипажей. Составляющие возмущений формируются из реализаций случайных процессов, сгенерированных при помощи алгоритма Райса–Пирсона по огибающим максимальных значений спектра...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2010
Hauptverfasser:	Лапина, Л.Г., Мащенко, И.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут технічної механіки НАН України і НКА України 2010
Schriftenreihe:	Техническая механика
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/88090
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути / Л.Г. Лапина, И.А. Мащенко // Техническая механика. — 2010. — № 2. — С. 10-18. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-88090
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-880902015-11-08T03:02:43Z Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути Лапина, Л.Г. Мащенко, И.А. Предложен подход к построению расчетных входных возмущений для использования при исследованиях динамических качеств рельсовых экипажей. Составляющие возмущений формируются из реализаций случайных процессов, сгенерированных при помощи алгоритма Райса–Пирсона по огибающим максимальных значений спектральных плотностей неровностей железнодорожного пути, зарегистрированных вагоном-путеизмерителем. Запропоновано підхід до побудови розрахункових вхідних збурень для використання при дослідженнях динамічних якостей рейкових екіпажів. Складові збурень формуються з реалізацій випадкових процесів, що згенеровані за допомогою алгоритму Райса–Пірсона за огинаючими максимальних значень спектральної густини нерівностей залізничної колії, зареєстрованих вагоном-колієвимірювачем. An approach to construction of calculated entrance disturbances for studying dynamic qualities of rail cars is offered. Disturbances components are formed from realization of the random processes by using the Rice-Pearson algorithm according to the envelopes of maximal values of spectral densities of railway track irregularities recording by the track-testing car. 2010 Article Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути / Л.Г. Лапина, И.А. Мащенко // Техническая механика. — 2010. — № 2. — С. 10-18. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 1561-9184 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/88090 519.2:629.2 ru Техническая механика Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Предложен подход к построению расчетных входных возмущений для использования при исследованиях динамических качеств рельсовых экипажей. Составляющие возмущений формируются из реализаций случайных процессов, сгенерированных при помощи алгоритма Райса–Пирсона по огибающим максимальных значений спектральных плотностей неровностей железнодорожного пути, зарегистрированных вагоном-путеизмерителем.
format	Article
author	Лапина, Л.Г. Мащенко, И.А.
spellingShingle	Лапина, Л.Г. Мащенко, И.А. Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути Техническая механика
author_facet	Лапина, Л.Г. Мащенко, И.А.
author_sort	Лапина, Л.Г.
title	Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути
title_short	Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути
title_full	Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути
title_fullStr	Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути
title_full_unstemmed	Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути
title_sort	формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути
publisher	Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
publishDate	2010
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/88090
citation_txt	Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути / Л.Г. Лапина, И.А. Мащенко // Техническая механика. — 2010. — № 2. — С. 10-18. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
series	Техническая механика
work_keys_str_mv	AT lapinalg formirovanierasčetnyhvhodnyhvozmuŝenijporezulʹtatamspektralʹnogoanalizanerovnostejrealʹnyhučastkovželeznodorožnogoputi AT maŝenkoia formirovanierasčetnyhvhodnyhvozmuŝenijporezulʹtatamspektralʹnogoanalizanerovnostejrealʹnyhučastkovželeznodorožnogoputi
first_indexed	2025-07-06T15:47:36Z
last_indexed	2025-07-06T15:47:36Z
_version_	1836913113068208128
fulltext	УДК 519.2:629.2 Л. Г. ЛАПИНА, И. А. МАЩЕНКО ФОРМИРОВАНИЕ РАСЧЕТНЫХ ВХОДНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА НЕРОВНОСТЕЙ РЕАЛЬНЫХ УЧАСТКОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ Предложен подход к построению расчетных входных возмущений для использования при исследо- ваниях динамических качеств рельсовых экипажей. Составляющие возмущений формируются из реализа- ций случайных процессов, сгенерированных при помощи алгоритма Райса–Пирсона по огибающим макси- мальных значений спектральных плотностей неровностей железнодорожного пути, зарегистрированных вагоном-путеизмерителем. Запропоновано підхід до побудови розрахункових вхідних збурень для використання при досліджен- нях динамічних якостей рейкових екіпажів. Складові збурень формуються з реалізацій випадкових проце- сів, що згенеровані за допомогою алгоритму Райса–Пірсона за огинаючими максимальних значень спект- ральної густини нерівностей залізничної колії, зареєстрованих вагоном-колієвимірювачем. An approach to construction of calculated entrance disturbances for studying dynamic qualities of rail cars is offered. Disturbances components are formed from realization of the random processes by using the Rice-Pearson algorithm according to the envelopes of maximal values of spectral densities of railway track irregularities recording by the track-testing car. Для формирования расчетных входных возмущений, применяемых при исследованиях динамических качеств железнодорожных экипажей, в услови- ях недостатка экспериментальных данных о геометрии пути представляет интерес построение и использование теоретических реализаций неровностей, спектральный состав которых соответствует реальному пути. В данной работе для получения таких реализаций использовались записи на бумажной ленте просадок и отклонений по направлению в плане правой и левой рельсовых нитей, зарегистрированные вагоном-путеизмерителем ЦНИИ-2 на прямых и в кривых больших и средних радиусов участка Пяти- хатки–Чаплино Приднепровской железной дороги при плановой проверке состояния пути в феврале 2007 г. Для определения в цифровом виде фактиче- ских вертикальных и горизонтальных неровностей рельсовых нитей, от кото- рых в силу особенностей применяемого в путеизмерителе хордового метода измерений отличаются полученные записи [1], последние были отсканирова- ны, оцифрованы, а затем преобразованы с помощью передаточной функции измерительной системы, позволяющей компенсировать искажения зарегист- рированного сигнала. Для каждой сформированной таким образом реализации неровностей вы- числены оценки ее спектральной плотности как функции пространственной частоты F , определяемой длиной волны гармонической составляющей не- ровности и измеряемой в кол/м. Основываясь на данных [2], отметим, что особенности измерительной, регистрирующей и обрабатывающей систем ва- гона-путеизмерителя ЦНИИ-2 позволяют достаточно точно получать спектры вертикальных неровностей для частот от 0,0185 до 1,09 кол/м, за исключени- ем точек разрыва графика их обратной частотной характеристики, которые имеют место при частотах, соответствующих длинам волн, кратным базе из- мерительной тележки 72,l м. Исходя из этого, значения спектральной плотности на этих частотах и в их окрестностях, а именно на частотах от 0,35 до 0,39 кол/м и от 0,72 до 0,76 кол/м исключались из рассмотрения при даль- нейшем анализе, поскольку они имеют значительные погрешности. Горизон- тальные неровности пути, как следует из приведенных в [2] данных, могут быть проанализированы для частот от 0,015 до 0,2 кол/м.  Л.Г. Лапина, И.А. Мащенко, 2010 Техн. механика. – 2010. – № 2. 10 Полученные оценки спектральных плотностей вертикальных и горизон- тальных неровностей сгруппированы в зависимости от наибольшей на дан- ном участке степени отступлений соответствующих неровностей от норм со- держания рельсовой колеи. Указанные оценки даже в пределах одной группы имеют значительный разброс. В качестве характеристики неровностей с за- данной степенью наибольших на участке отступлений от норм воспользуемся огибающей максимальных значений их спектральных плотностей. В этом случае полностью учитывается частотный состав анализируемых неровно- стей. Для примера на рис. 1 показаны спектральные плотности вертикальных неровностей с отступлениями от норм не выше II степени и горизонтальных неровностей с отступлениями не выше I степени (тонкие линии), а также со- ответствующие огибающие их максимальных значений (толстые линии). S bе!2II(F), м2/(%л/м) F , %л/м 10 -3 10 -5 10 -7 10 -9 10 -11 10 -2 10 -1 S c%!I(F), м2/(%л/м) F , %л/м 10 -3 10 -5 10 -7 10 -8 10 -2 10 -1 10 -4 10 -6 Рис. 1 Для огибающих максимальных значений спектральных плотностей вер- тикальных и горизонтальных неровностей пути с наибольшими на участке отступлениями от норм различной степени подобраны аналитические выра- жения, аппроксимирующие их наилучшим образом. Эти выражения пред- ставляют собой дробно-рациональные функции частоты F , аналогичные тем, которые рекомендованы для статистического описания дорог различного ка- чества содержания Федеральным управлением железных дорог США [3]: ))(( )( 22 FcFb a FS   , (1) где – значение спектральной плотности неровности для пространствен- ной частоты )(FS F , выраженной в кол/м; , и – коэффициенты, которые определяются видом неровности (вертикальная или горизонтальная) и наи- большей на участке степенью ее отступления от норм содержания рельсовой колеи. a b c Значения коэффициентов , и в выражении (1) для оценок спек- тральных плотностей неровностей с отступлениями от норм различной сте- пени приведены в таблице. Отметим, что среди проанализированных отрез- ков пути подавляющая часть имела отступления от норм содержания не выше I или не выше II степени. Поэтому для определения оценок спектральных плотностей вертикальных и горизонтальных неровностей с такими отступле- ниями количество экспериментальных данных было вполне достаточным. a b c 11 Характеристики спектрального состава неровностей с единичными отступле- ниями от норм III и IV степеней получены только по одному отрезку пути. Таблица Значения коэффициентов для оценок огибающих максимальных значений спектральных плотностей, 103 Вид неровностей Наибольшая степень отступлений a , м2·(кол/м)3 b , (кол/м)2 c , (кол/м)2 I 3,0·10-6 3,5 3,5 II 6,0·10-6 4,0 3,0 III 3,8·10-6 4,0 4,0 Вертикальные IV 5,0·10-6 3,0 3,0 I 3,5·10-6 4,0 3,0 II 8,0·10-6 1,0 3,0 Горизонтальные III 4,6·10-6 2,0 1,5 Определенные с помощью аналитических выражений вида (1) с коэффи- циентами из таблицы оценки спектральных плотностей используем для чис- ленного моделирования реализаций неровностей пути различного состояния, применив один из наиболее широко распространенных алгоритмов генериро- вания случайных процессов с заданной спектральной плотностью, основан- ный на разложении Райса–Пирсона [3]: NjtjS K k kkkj ,,)cos()( 12 1    , (2) где – ординаты текущей реализации результирующего случайного про- цесса (неровности); j K – количество ординат заданной спектральной плотно- сти ; – значение заданной спектральной плотности при частоте ; – шаг по аргументу заданной спектральной плотности ) )( kS (S   k )(S ; t – шаг по времени; k – случайная фаза, значения которой распределены рав- номерно на интервале  20, ; – количество точек результирующей реали- зации неровности. N Поскольку данный алгоритм предусматривает вычисления во временнóй области, воспользуемся известными соотношениями для перехода из про- странственной области во временнýю: VF  2 , VFSS  2/)()( , где V – скорость движения экипажа по неровности. Реализаций случайного процесса с заданной спектральной плотностью при помощи алгоритма Райса–Пирсона может быть сгенерировано бесконеч- но много. В качестве примера на рис. 2 приведена одна из таких реализаций (темная тонкая линия), полученная по огибающей максимальных значений спектральной плотности вертикальных неровностей с отступлениями от норм не выше I степени. Для сравнения здесь же показаны вертикальные неровно- сти (светлая толстая линия) реального участка пути, спектральная плотность которых близка к упомянутой огибающей. 12 -0,01 0 0,01 0 200 400 x, м h ", м Рис. 2 Как видно из этого рисунка, амплитуды смоделированного процесса в основном несколько выше амплитуд неровностей реального участка, но наи- большие значения ординат обоих процессов близки между собой. Что касает- ся фаз гармонических компонент смоделированного и реального процессов, то они заметно различаются. Влиянием указанных фаз обусловлен и возмож- ный существенный разброс выборочных характеристик выходных процессов, соответствующих отдельным реализациям входного возмущения с одинако- выми спектральными плотностями [3]. Поэтому данный фактор необходимо обязательно учитывать при построении расчетных возмущений. При выполнении исследований, описанных в данной работе, процедура генерирования случайных процессов с помощью разложения Райса–Пирсона (2) была организована таким образом, что реализации, имеющие одинаковый порядковый номер в ансамбле, сформированы с использованием одинаковой комбинации случайных фаз . Поэтому далее понятия «одинаковый поряд- ковый номер в ансамбле реализаций» и «одинаковая комбинация фаз» будем считать эквивалентными. k Количество формируемых реализаций составляющих возмущения для каждого выражения спектральной плотности ограничим десятью, считая, что этого достаточно для выбора из них тех, которые могут быть использованы при построении расчетного возмущения, позволяющего получить оценки ди- намических характеристик экипажа, близкие к экспериментальным данным. Расчетное входное возмущение рассматриваем в виде таких четырех со- ставляющих: вертикальных симметричной и кососимметричной относитель- но оси пути, а также двух горизонтальных поперечных, различных по двум рельсовым нитям. Значения вертикальных составляющих сгенерируем сле- дующим образом. По оценкам спектральных плотностей неровностей пути с отступлениями от норм заданной степени, описанным аналитическим выра- жением (1) с коэффициентами из таблицы, при помощи алгоритма Райса– Пирсона сформируем ансамбли реализаций неровностей. При этом исходные неровности правой и левой рельсовых нитей могут иметь различные наи- большие на участке степени отступлений от норм. Если считать, что реализа- ция соответствует неровностям правой рельсовой нити, а ) – ле- вой, то значения симметричной ) и кососимметричной ) состав- ляющих в каждой точке пути определятся так: )(xhi (xhj (x(xhq hjq 2 )()( )( xhxh xh ji q   , 2 )()( )( xhxh xh ji jq   . (3) В случае, когда вертикальные неровности правой и левой рельсовых ни- тей формируются по выражениям спектральных плотностей неровностей одинаковой степени отступлений от норм, должно выполняться условие : в противном случае было бы ji  0)(xhjq , что противоречит данным, 13 полученным по записям показаний путеизмерителя на реальных участках пу- ти. Если же теоретические неровности пути строятся для случая разных сте- пеней отступлений по правой и левой рельсовым нитям, т. е. по формулам (1) с различными коэффициентами, то выполнение условия необходимым не является. ji  При формировании горизонтальных составляющих расчетного возмуще- ния последовательность действий будет такой же, за исключением вычисле- ний по формуле (3). Рассмотрим ансамбли реализаций неровностей, полученные с помощью алгоритма Райса–Пирсона по аналитическим выражениям огибающих макси- мальных значений спектральных плотностей неровностей правой и левой рельсовых нитей в вертикальной и горизонтальной плоскостях для каждой степени отступлений. Если даже, как было отмечено выше, ограничиться де- сятью реализациями в ансамбле, то для формирования из них приемлемого расчетного возмущения необходимо проанализировать результаты расчетов нескольких сотен тысяч вариантов (расчеты при возмущениях, сформирован- ных из реализаций с различными порядковыми номерами (т.е. с различной комбинацией фаз в смоделированных процессах) и степенями отступлений от норм в вертикальном и в горизонтальном направлениях, и расчеты для раз- личных скоростей движения порожнего и груженого вагонов). Среди этих вариантов наверняка найдется такое сочетание реализаций, при котором сформированное расчетное возмущение будет удовлетворять основному предъявляемому к нему требованию: близости результатов расчетов, полу- ченных с использованием данного возмущения, к экспериментальным дан- ным. Однако перебор всех возможных вариантов даже при наличии высоко- производительной вычислительной техники представляет собой весьма тру- доемкую задачу. Существенно сузить область поиска решения поставленной задачи можно с помощью предлагаемого далее подхода. Возьмем за основу один из реальных участков пути, качественное со- стояние которого соответствует оценке «хорошо». На выбранном участке вертикальные неровности имеют единичное отступление IV степени на одной рельсовой нити и отступления не выше II степени на другой, горизонтальные – не выше II степени на обеих рельсовых нитях. Однако сравнение реализа- ций горизонтальных неровностей, сгенерированных при помощи алгоритма Райса–Пирсона, с горизонтальными неровностями рельсовых нитей выбран- ного участка показало, что по уровню к ним ближе реализации, полученные по выражениям спектральных плотностей неровностей с отступлениями от норм не выше I степени. Именно такие реализации и будем использовать при формировании горизонтальных составляющих возмущения. Вклад горизон- тальных неровностей в общую балльность выбранного участка существенно меньше, чем вертикальных, поэтому при незначительном уменьшении их уровня качественная оценка участка пути практически не изменится. Для вертикальных составляющих возьмем такие же наибольшие степени отступ- лений, как и на выбранном реальном участке пути, а именно: IV на одной рельсовой нити и II на другой. Анализ записей вагона-путеизмерителя выявил практически синхронный характер изменения вертикальных и горизонтальных неровностей правой и левой рельсовых нитей на исследуемых участках пути. Этот факт в отноше- нии просадок подтверждается и данными статьи [4]. Поэтому при выборе реализаций сгенерированных неровностей для формирования составляющих 14 расчетного возмущения целесообразно ограничиться рассмотрением только тех из них, которые имеют одинаковую или достаточно близкие комбинации фаз гармонических компонент. Для предварительного отбора приемлемых реализаций неровностей про- ведены расчеты по определению показателей динамических качеств полува- гона при одной скорости движения, близкой к средней из диапазона скоро- стей в принятых для сравнения экспериментах: при нулевых горизонтальных составляющих выбраны вертикальные составляющие, а затем для них – гори- зонтальные. Для удовлетворительного согласования с результатами экспери- мента всех расчетных показателей наиболее приемлемыми оказались расчет- ные возмущения W4*, построенные с использованием 4-ой реализации вер- тикальных неровностей, сформированных по формулам (3) для наибольших отступлений от норм IV степени на одной рельсовой нити и II – на другой: с горизонтальными составляющими с одинаковой комбинацией фаз – возму- щения W49 (с 9-ой реализацией горизонтальных неровностей) и W43 (с 3-ей реализацией); с горизонтальными составляющими с близкими комбинациями фаз – W467 (с 6-ой реализацией на одной рельсовой нити и 7-ой – на другой). Отобранные таким образом возмущения использованы при динамических расчетах полувагонов в широком диапазоне скоростей движения. На рис. 3, 4 показаны зависимости от скорости (сплошные линии с маркерами) получен- ных при этом таких показателей динамических качеств порожнего (рис. 3) и груженого (рис. 4) полувагонов: вертикальных ускорений пятников кузова , коэффициентов вертикальной динамики кузова , горизонтальных поперечных ускорений пятников кузова и рамных сил в долях осе- вой нагрузки . Светлыми горизонтальными линиями нанесены предельные значения показателей для «допустимого» хода вагона. oz djK oy !H 0P Для сравнения с расчетными значениями использованы эксперименталь- ные данные (пунктирные линии на рисунках), которые включают в себя ре- зультаты испытаний на опытном полигоне Белореченская–Майкоп (Россия), испытаний УкрНИИВ (Украинский научно-исследовательский институт ваго- ностроения, г. Кременчуг) и ДНУЖТ (Днепропетровский национальный уни- верситет железнодорожного транспорта, г. Днепропетровск) на различных уча- стках железных дорог Украины. Разброс их по уровням примерно соответству- ет минимальным и максимальным значениям анализируемых показателей для типовых полувагонов с неизношенными стандартными колесами. Как видно из рисунков, во всем диапазоне скоростей движения расчет- ные значения показателей в основном попадают в полосу экспериментальных данных. Следует отметить, что при возмущении W467 (маркеры ), горизон- тальные составляющие которого имеют разные, но достаточно близкие ком- бинации фаз (что не противоречит данным о реальном пути), результаты ока- зались в целом даже несколько лучше, чем, например, при возмущениях W49 (маркеры ) или W43 (маркеры ), горизонтальные составляющие которых имеют одинаковую комбинацию фаз. Однако подобрать реализации неровно- 15 0 0,4 0,8 40 60 80 100 120V , км/ч gzП , 0 0,2 0,4 0,6 40 60 80 100 120V , км/ч gyП , 0 0,4 0,8 40 60 80 100 120 V , км/ч ДКK 0 0,2 0,4 40 60 80 100 120 V , км/ч 0/ PH P Рис. 3 0 0,2 0,4 0,6 40 60 80 100 120V , км/ч gzП , 0 0,2 0,4 40 60 80 100 120V , км/ч gyП , 0 0,2 0,4 0,6 40 60 80 100 120V , км/ч ДКK 0 0,2 0,4 40 60 80 100 120 V , км/ч 0/ PH P Рис. 4 16 стей с одинаковой комбинацией фаз гораздо проще, поэтому на практике все же целесообразно строить возмущения из реализаций горизонтальных неров- ностей с одинаковыми порядковыми номерами в ансамбле. Кроме того, на рисунках показаны результаты расчетов, полученные при задании двух других возмущений: вертикальные составляющие одного из них отличаются комбинациями фаз смоделированных процессов, а горизонталь- ные имеют близкие комбинации (маркеры ); вертикальные составляющие второго имеют одинаковую комбинацию фаз, а горизонтальные – существен- но различные (маркеры ). Сопоставление динамических показателей полу- вагонов, полученных при задании таких возмущений, с соответствующими экспериментальными данными показало их заметное различие в отдельных случаях. Так, использование в качестве вертикальных составляющих входно- го возмущения сочетаний реализаций, отличающихся фазами, привело к не- сколько заниженным значениям вертикальных ускорений пятников кузова и завышенным значениям коэффициентов вертикальной динамики кузова по- лувагона, поскольку в этом случае уровень кососимметричной вертикальной составляющей возмущения оказался значительно выше, чем на реаль- ных участках пути хорошего состояния. Использование в качестве горизон- тальных составляющих входного возмущения сочетаний реализаций с суще- ственно различной комбинацией фаз позволило получить вполне приемлемые значения показателей в горизонтальной плоскости, однако привело к зани- женным значениям коэффициентов вертикальной динамики кузова порожне- го полувагона. Поэтому подобные возмущения нецелесообразно применять для динамических расчетов вагонов. jq Выводы. Предложен подход, позволяющий на основе анализа информа- ции об отступлениях от норм содержания рельсовой колеи неровностей ре- альных участков пути, спектрального состава этих неровностей и предвари- тельных расчетов при одной скорости движения построить расчетные вход- ные возмущения, приемлемые для практического применения при исследова- ниях динамики железнодорожных экипажей. Такие возмущения могут быть сформированы из определенного сочетания реализаций случайных процес- сов, сгенерированных с применением разложения Райса–Пирсона по оги- бающим максимальных значений спектральных плотностей соответствующих неровностей, полученных в результате обработки записей показаний вагона- путеизмерителя. Вертикальные составляющие возмущения по двум рельсо- вым нитям не должны отличаться комбинациями случайных фаз гармониче- ских компонент, и при их формировании следует использовать аналитические выражения спектральных плотностей неровностей с различными наибольши- ми на участке степенями отступлений от норм содержания рельсовой колеи. Горизонтальные составляющие возмущения формируются с использованием выражений спектральных плотностей неровностей с одинаковой степенью отступлений; при этом они могут незначительно различаться комбинациями фаз. Окончательный вывод о приемлемости построенных возмущений дела- ется по результатам расчетов порожних и груженых вагонов в широком диа- пазоне скоростей движения. При использовании записей вагона-путеизмерителя рассмотренного уча- стка достаточно хорошее совпадение результатов расчетов со средними зна- чениями динамических показателей, полученными в эксперименте на пути хорошего состояния, имеет место в случае, когда расчетное возмущение 17 18 сформировано из реализаций неровностей в вертикальной плоскости, сгене- рированных с использованием аналитических выражений спектральных плотностей неровностей с единичным отступлением от норм содержания рельсовой колеи IV степени по одной рельсовой нити и с отступлениями не выше II степени по другой, и реализаций горизонтальных неровностей, имеющих отступления не выше I степени по обеим рельсовым нитям. 1. Технічні вказівки щодо оцінки стану рейкової колії за показниками колієвимірювальних вагонів та за- безпечення безпеки руху поїздів при відступах від норм утримання рейкової колії. – Київ, 2005. – 48 с. 2. Коган А. Я. Спектральный состав неровностей пути и напряженно-деформированное состояние его эле- ментов / А. Я. Коган, М. А. Левинзон, С. В. Малинский, В. О. Певзнер // Вестник ВНИИЖТ. – 1991. – № 1. – С. 39 – 43. 3. Математическое моделирование колебаний рельсовых транспортных средств / В. Ф. Ушкалов, Л. М. Резников, В. С. Иккол, Е. Ю. Трубицкая, С. Ф. Редько, А. И. Залесский. – Киев : Наук. думка, 1989. – 312 с. 4. Боронахин А. М. К вопросу о синтезе путеизмерительных комплексов нового поколения / А. М. Боронахин, В. И. Гупалов, Н. С. Филипеня // Железные дороги мира. – 2004. – № 8. – С. 68 – 74. Институт технической механики Получено 04.02.10, НАН Украины и НКА Украины, в окончательном варианте 04.02.10 Днепропетровск

Формирование расчетных входных возмущений по результатам спектрального анализа неровностей реальных участков железнодорожного пути

Institution

Ähnliche Einträge