Механика твердого тела (о журнале) Механика твердого тела
Известия Российской академии наук
 Журнал основан
в январе 1966 года
Выходит 6 раз в год
ISSN 0572-3299

Русский Русский  English English  О журнале | Номера | Для авторов | Редколлегия | Подписка | Контакты
 


ИПМех РАНХостинг предоставлен
Институтом проблем
механики 
им. А.Ю. Ишлинского РАН

Архив номеров

Для архивных номеров (2007 г. и ранее) полные тексты статей pdf доступны для свободного просмотра и скачивания.

Статей в базе данных сайта: 9145
На русском (Изв. РАН. МТТ): 6472
На английском (Mech. Solids): 2673

<< Предыдущая статья | Год 2011. Номер 3 | Следующая статья >>
Иванченко И.И. Динамическое взаимодействие мостов и высокоскоростных железнодорожных составов // Изв. РАН. МТТ. 2011. № 3. С. 146-160.
Год 2011 Том   Номер 3 Страницы 146-160
Название
статьи
Динамическое взаимодействие мостов и высокоскоростных железнодорожных составов
Автор(ы) Иванченко И.И. (Москва, ivaii011@mtu-net.ru)
Коды статьи УДК 539.374
Аннотация

Динамическое взаимодействие железнодорожных мостов и составов является предметом изучения многих исследователей уже продолжительное время [1-20]. При действии на мосты высокоскоростных железнодорожных составов пролетные строения мостов испытывают значительные нагрузки. Поэтому во многих странах систематически развиваются методы изучения взаимодействия скоростных составов и мостов [10-19]. Предложенный в [9, 16, 18, 19] для балок, стержневых и комбинированных систем, мостовых ферм, путевых конструкций метод учитывает любое необходимое число форм в разложении прогиба и имеет разрешающую систему уравнений при безусловно-устойчивой схеме интегрирования, с минимальным числом неизвестных (динамических реакций колес). Если в основу подхода к задачам динамики мостов большой размерности в [16-20], положен метод прямого интегрирования уравнений (при использовании стержневых граничных элементов), то в основе предлагаемой методики просматривается использование результатов модального анализа сооружения, что весьма удобно с учетом возможностей современных вычислительных комплексов при определении наборов собственных форм и частот колебаний любых пространственных линейно-деформируемых мостовых конструкций. Метод позволяет при высокой степени пространственной дискретизации пролетного строения и любом необходимом по количеству наборе собственных форм иметь так же, как и в [16-20], для задач с подвижной нагрузкой разрешающую систему уравнений с минимальным числом неизвестных. Кроме этого, предложенные в [19, 20] шаговые процедуры для решения дифференциальных уравнений колебаний механических систем позволяют единообразно использовать в качестве подвижной нагрузки модели вагонов как в линейной, так и нелинейной постановках. В предлагаемой методике по существу два объекта - набор пролетных строений и движущийся состав (составы) - рассматриваются как два суперэлемента (две подконструкции), взаимодействующие между собой при движении одной из них по другой. Предлагаемая методика позволяет после определения динамических давлений колесных пар на мост традиционно определять напряженно деформируемое состояние моста и подвижного состава.

Современные подходы к расчету взаимодействия мостов и скоростного подвижного состава [10-17] основаны на широком применении вычислительной техники с использованием метода конечных элементов и методов шагового интегрирования уравнений движения системы. Так, в работах [10, 13] при использовании декомпозиции системы "состав-мост" в задачах большой размерности применяется итерационный подход. В работе [12] в качестве компенсации за большую размерность задачи используется явная схема интегрирования дифференциальных уравнений, а в работе [14] при расчете однопролетного двухпутного моста коробчатого сечения для моделирования пролетного строения используются балочные конечные элементы. На этапе дискретизации по времени (по методу Ньюмарка) в [14] после декомпозиции системы "состав-мост" на подсистемы исключаются реакции связей с сохранением большой размерности задачи. Таким образом, проблема большой размерности в задачах динамики мостов часто решается приближенно, с определенными потерями точности решения.

Ключевые слова пролетное строение моста, скоростной состав, модальный анализ, шаговая процедура
Список
литературы
1.  Inglis С.E. A Mathematical Treatise on Vibrations in Railway Bridges. Cambridge: Univ. Press, 1934. 203 p.
2.  Болотин В.В. Задача о колебаниях мостов под действием подвижной нагрузки // Изв. АН СССР ОТН. Механика и машиностроение. 1961. № 4. С. 109-115.
3.  Бондарь Н.Г., Козьмин Ю.Г., Тарасенко В.П. и др. Взаимодействие железнодорожных мостов с подвижным составом. М.: Транспорт, 1984. 272 c.
4.  Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1967. 444 с.
5.  Fryba L. Vibration of Solids and structures under Moving Loads. Prague: Academia, 1972. 484 c.
6.  Филиппов А.П., Кохманюк С.С. Динамическое воздействие подвижных нагрузок на стержни. Киев: Наук. думка, 1967. 132 с.
7.  Кохманюк С.С., Янютин Е.Г., Романенко Л.Г. Колебания деформируемых систем при импульсных и подвижных нагрузках. Киев: Наук. думка, 1980. 231 с.
8.  Bесницкий А.И., Метрикин А.В. Неустойчивость колебаний объекта, равномерно движущегося по случайно-неоднородной упругой системе // Изв. АН. Мех. тверд. тела. 1996. № 5. С. 162-169.
9.  Иванченко И.И. О действии подвижной нагрузки на мосты // Изв. РАН. МТТ. 1997. № 6. С. 180-185.
10.  Diana G., Cheli F. Dynamic interaction of railway systems with large bridges // Vehicle Syst. Dyn. 1989. V. 18. № 1-3. P. 71-106.
11.  Xia H., Zhang N., Sun G.J. Experimental study of railway bridges under high speed trains // EURODYN 2005. Paris, France, 2005. P. 1083-1088.
12.  Gao M.M., Pan J.Y. Coupling vibration analysis for train-track-bridge system // EURODYN 2005. Paris, France, 2005. P. 1069-1075.
13.  Bruni S., Collina A., Corradi R. Numerical modelling of railway runnability and ballast settlement in railroad bridges // EURODYN 2002. Munich, Germany, 2002. P. 1143-1148.
14.  Tanabe T, Matsumoto N., Wakui H., Okuda H., Sogabe M., Tanabe Y. Dynamic interaction analysis of a Shinkansen train and the railway structure under seismic loads // EURODYN 2005. Paris, France, 2005. P. 1001-1005.
15.  Yang Y.B., Wu Y.S. // Behavior of moving trains over bridges shaken by earthquakes / Structural Dynamics: EURODYN, 2002. V. 1. P. 509-514.
16.  Ivantchenko I.I. Dynamic interaction of high speed railway train and bridges // Structural Dynamics: EURODYN. Proc. 4 intern. Conf. Structural Dynamics. Munich 2002; The Netherldnds: Balkema, 2002. V. 2. P. 1173-1178.
17.  Ivantchenko I.I. The development of models for high speed railway track and bridges dynamics // Intern. Symp. Speed-up and Service Technology for Railway and Maglev Systems. STECH'03, 2003. Tokyo Japan, 2003. P. 512-517.
18.  Иванченко И.И. Метод расчета на подвижную нагрузку стержневых систем, моделирующих мосты // Изв. РАН. МТТ. 2001. № 4. С. 151-165.
19.  Иванченко И.И. Динамика мостовых и путевых конструкций при действии железнодорожной подвижной нагрузки // Изв. РАН. МТТ. 2005. № 4. С. 158-177.
20.  Иванченко И.И. Расчеты на подвижные и импульсивные нагрузки стержневых систем с распределенными параметрами // Прикл. механика. 1988. Т. 24. № 9. С. 109-118.
21.  Gerlich K., Pfeifer R.. Moderne Eisenbahnbrücken in Betonbauweise // ETR 36(1987). H. 7/8. S. 495-502, 1987.
22.  Вериго М.Ф., Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. М.: Транспорт, 1986. 559 с.
23.  Коган А.Я., Львов А.А., Левинзон М.А. Характеристики подвижного состава и спектральных неровностей пути для скоростей до 350 км/ч // Вестн. ВНИИЖТ. 1991. № 3. С. 10-14.
24.  Matsuura A., Asakawa K., Kawakami H., Ito A. Dynamic response of concrete-steel composite cirder under running train // QUART. REPORTS. 1984. V. 25. № 3. P. 85-88.
25.  Кудрявцев Н.Н. Исследование динамики необрессоренных масс вагонов // Тр. ВНИИЖТ. 1965. Вып. 287. 168 с.
Поступила
в редакцию
15 октября 2008
Получить
полный текст
http://elibrary.ru/item.asp?id=16354491
<< Предыдущая статья | Год 2011. Номер 3 | Следующая статья >>
Система OrphusЕсли Вы обнаружили опечатку или неточность на странице сайта, выделите её и нажмите Ctrl+Enter

119526 Москва, пр-т Вернадского, д. 101, корп. 1, комн. 246 (495) 434-35-38 mtt@ipmnet.ru https://mtt.ipmnet.ru
Учредители: Российская академия наук, Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН, Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-82148 от 02 ноября 2021 г., выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
© Изв. РАН. МТТ
webmaster
Rambler's Top100