UDZIAŁ MODELOWANIA ZAGADNIEŃ KONTAKTOWYCH W ZAPEWNIENIU BEZPIECZEŃSTWA TRANSPORTU SZYNOWEGO

Wstęp: Modelowanie matematyczne wspomaga diagnostykę toru i taboru kolejowego, gdyż często z przyczyn technicznych nie jest możliwe uzyskanie pełnego zestawu danych pomiarowych wymaganych do zdiagnozowania deformacji szyny i koła powstałych w wyniku oddziaływania pojazdu szynowego na tor. W diagnostyce toru i taboru kolejowego ważnym zagadnieniem jest badanie skutków kontaktu koła pojazdu i szyny. Badania diagnostyczne toru i taboru kolejowego odgrywają istotną rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa przewozów pasażerów i towarów.
Celem pracy było opracowanie symulacyjnych sposobów modelowania matematycznego układu koło - szyna kolejowa użytecznych w diagnostyce toru i pojazdu kolejowego.
Metody: Przedstawiono i przedyskutowano dwa sposoby modelowania układu koło - szyna kolejowa. Jednym z tych sposobów jest metoda polegająca na sprowadzeniu badanego zagadnienia kontaktowego do zagadnienia polowego i rozwiązaniu zadania identyfikacji źródeł pola w układzie 2-D. Drugim sposobem jest metoda wykorzystująca koncepcję energii jednookresowej. Ten sposób obliczeń został zaadaptowany do modelowania dynamiki kontaktu koło - szyna dla siły normalnej. Wykazano, że opracowane metody modelowania efektywnie wspomagają badania skutków mechanicznych i cieplnych kontaktu koło - szyna oraz przyczyniają się do zapewnienia bezpieczeństwa przewozów.
Wyniki i wnioski: W przypadku metody identyfikacji źródeł pola rozpatrzono dwa zagadnienia szczegółowe: zagadnienie skręcania szyny kolejowej oraz dokonano identyfikacji źródeł ciepła w szynie kolejowej spowodowanego kontaktem tocznym koło - szyna. Natomiast w przypadku metody wykorzystującej koncepcję energii jednookresowej wykazano przydatność tej metody do badania procesów energetycznych kontaktu koło - szyna kolejowa pod działaniem siły normalnej o charakterze periodycznym. Przyszłym kierunkiem badań jest praktyczne wykorzystanie opracowanych metod przez nawiązanie współpracy z zespołami badawczymi dokonującymi pomiarów diagnostycznych toru i taboru kolejowego.