Modele osiadania toru kolejowego pod wpływem trwałych deformacji podsypki

W artykule przedstawiono modele zastępcze toru z uwzględnieniem właściwości sprężysto-plastycznych podsypki. Cechą charakterystyczną tych właściwości jest występowanie tarcia suchego między przemieszczającymi się elementami tłucznia podczas przejazdu pojazdów szynowych. Dla układów mechanicznych z tarciem suchym można zaobserwować brak powrotu do poprzedniego stanu równowagi na skutek dyssypacji energii mechanicznej w kolejnych cyklach obciążania i odciążania. W modelu uwzględniono kumulację strat energii mechanicznej w poszczególnych symulacjach przejazdu pojazdu po torze oraz zmianę parametrów sztywności i tłumienia podsypki. Zaproponowano także algorytm rozwiązywania układu równań z tarciem suchym i założeń dla procedury numerycznej realizującej taki algorytm. W końcowej części zaprezentowano wyniki symulacji przebiegu osiadania toru.

---

The article presents track equivalent models considering the elastic and plastic properties of the ballast. A characteristic feature of these properties is the occurrence of dry friction between moving gravel elements during the passage of rail vehicles. For mechanical systems with dry friction, no return to previous equilibrium can be observed because of dissipation of mechanical energy in subsequent cycles of loading and unloading those systems. The model also considers the accumulation of mechanical energy losses in different simulated rail vehicle passage, and the change of stiffness and damping ballast parameters. An algorithm for solving a system of equations with dry friction and assumptions for a numerical procedure implementing such an algorithm was also proposed. In the final part, the results of the simulation of the course of track settlement were presented.