Running safety of a railway vehicle in the presence
of random track irregularities
1
Politechnika Warszawska
Data publikacji: 02-11-2012
Rail Vehicles/Pojazdy Szynowe 2012,4,1-10
STRESZCZENIE
The paper presents the authors investigations on dynamics of a railway
vehicle, especially the effect of various factors on the running safety. The
applied simulation methods used for analysis of running safety are in
agreement the technical standards UIC 518 and EN 14363. The numerical
simulations are performed for non-linear model of railway vehicle (a
passenger car) moving along a tangent track with lateral and vertical
geometrical irregularities of random character. The obtained results are used
to study how the derailment coefficient is affected by the ride velocity, the
parameters of the primary and secondary vehicle suspension, the wear of
wheel and rail profiles as well as the track condition. The investigation of
running safety is further enhanced by performing the spectral analysis of the
dynamical responses of the railway vehicle-track system. It is found that there
is a direct relation between the obtained power spectral density (PSD) of the
derailment coefficient and the PSD of the lateral and angular wheelset
displacements showing the characteristic oscillations due to the wheelset
hunting. Finally, the paper presents the results of the statistical analysis of
local track geometrical irregularities occurring in the vicinity of the track
points where the derailment coefficient attains large values.
REFERENCJE (29)
1.
Chudzikiewicz, A.: Simulation of Rail Vehicle Dynamics in MATLAB Environment, Vehicle System Dynamics, Vol. 33, 2000, pp.107-119.
2.
Chudzikiewicz A., Droździel J., Sowiński B.: The influence of wheel and rail rolling surfaces wear on railway vehicle dynamics Proceedings of the CSME Forum 2004, Univ. of Western, Ontario, Canada, p. 945.
3.
Droździel J., Kardas-Cinal E., Sowiński B.: Railway vehicle safety assessment affected by wheel and rail wear, Proceedings of the 11th Mini Conference on Vehicle System Dynamics, Identification and Anomalies, VSDIA 2010, Budapest, Hungary, 2010 (in press).
4.
Elkins J., Wu H.: New criteria for flange climb derailment, Proceedings of the ASME/IEEE Joint Railroad Conference, 2000, pp.1-7.
5.
EN 14363, Railway applications - Testing for the acceptance of running characteristics of railway vehicles - Testing of running behaviour and stationary tests, European Committee For Standardization, 2005.
6.
Evans J., Berg M.: Challenges in simulation of rail vehicle dynamics, Vehicle System Dynamics, Vol. 47 (8), 2009, pp. 10231048.
7.
Federal Railroad Administration: Track Safety Standards, Part 213, Subpart G., 1998.
9.
Ishida, H., Matsuo, M.: Safety Criteria for Evaluation of Railway Vehicle Derailment, Quarterly Report of RTRI, Vol. 40, No.1, 1999, pp.18-25.
10.
Ishida H. et al.: Safety Assessment for Flange Climb Derailment of Trains Running at Low Speeds on Sharp Curves, Quarterly Report of RTRI, Vol. 47 (2), pp. 65-71, 2006.
11.
Kalker J.J.: A fast algorithm for the simplified theory of rolling contact, Vehicle System Dynamics Vol.11, 1-3, 1982.
12.
Kardas-Cinal E., Zboiński K.: Investigation of Safety of a Railway Vehicle in the Presence of Random Track Irregularities, Proceedings of the 10th Mini Conference on Vehicle System Dynamics, Identification and Anomalies, Budapest, Hungary, 2006, pp.169-176.
13.
Kardas-Cinal E.: Symulacyjna analiza kryteriów bezpieczeństwa jazdy pojazdu szynowego, Prace Naukowe Transport, z.63, str. 125-132, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007.
14.
Kardas-Cinal E., Droździel J., Sowiński B.: Simulation testing of a relation between the derailment coefficient and the track condition, Archives of Transport, Vol. 21, issue 1-2, 2009, pp.85-98,.
15.
Kardas-Cinal E.: Comparative study of running safety and ride comfort of railway vehicle, Prace Naukowe Transport, Zeszyt 71, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2009, str.75-84.
16.
Kardas-Cinal E.: Spectral analysis of derailment coefficient in railway vehicle - track system with random track irregularities, Proceedings (on CD) of 21st International Symposium on Dynamics of Vehicles on Roads and Tracks. IAVSD´09, Stockholm, 2009.
17.
Matsudaira, T.: Dynamics of High Speed Rolling Stock, JNR RTRI Quarterly Reports, Special Issue, 1963.
18.
M1001, AAR Mechanical Division, Manual of Standards and Recommended Practices, Section C Part II, Volume 1, Chapter XI, Section 11. 5.2 Track-Worthiness Criteria, Revised 199.
19.
Matej J.: Modelowanie oraz symulacyjne badania wagonów bimodalnych w kategoriach zagrożenia wykolejeniem, Prace Naukowe Mechanika z. 234. Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2010.
20.
Nadal M. J.: Theorie de la Stabilite des Locomotives, Part 2, Movement de Lacet, Annales des Mines, Vol. 10, 232 (1896).
21.
Piotrowski J.: Poprzeczne oddziaływanie między pojazdem szynowym a torem. Prace Naukowe Mechanika z. 118. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1990.
22.
Shabana A., Zaazaa K., Sugiyama H.,: Railroad Vehicle Dynamics: A Comput. Approach, CRC Press, 2007.
23.
Sobaś M.: Stan i doskonalenie kryteriów bezpieczeństwa przed wykolejeniem pojazdów szynowych (1), Pojazdy Szynowe nr 4, 2000.
24.
UIC Code 518 OR: Testing and approval of railway vehicles from the point of view of their dynamic behaviour - Safety Track fatigue-Ride quality, International Union of Railways, 2nd edition, April 2003.
25.
Weinstock H.: Wheel Climb Derailment Criteria for Evaluation of Rail Vehicle Safety, Paper no. 84-WA/RT-1, 1984 ASME Winter Annual Meeting, New Orleans, LA, November 1984.
26.
Wu H., Wilson N.: Railway Vehicle Derailment and Prevention, pp. 209-237, in [8].
27.
Wu H., Shu X., Wilson N.: TCRP Report 71, Track-Related Research, Volume 5: Flange Climb Derailment Criteria and Wheel/Rail Profile Management and Maintenance Guidelines for Transit Operations, Transportation Research Board of the National Academies (USA), 2005.
28.
Zboiński K.: Metodyka modelowania dynamiki pojazdów szynowych z uwzględnieniem zadanego ruchu unoszenia i jej zastosowania, Prace Naukowe Transport, z. 43, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.
29.
Zeng J. and Guan Q. H.: Study on flange climb derailment criteria of a railway wheelset, Vehicle System Dynamics, Vol. 46, No.3, March 2008, pp. 239-251.
Udostępnij
| eISSN: | 2719-9630 |
| ISSN: | 0138-0370 |
Przetwarzamy dane osobowe zbierane podczas odwiedzania serwisu. Realizacja funkcji pozyskiwania informacji o użytkownikach i ich zachowaniu odbywa się poprzez dobrowolnie wprowadzone w formularzach informacje oraz zapisywanie w urządzeniach końcowych plików cookies (tzw. ciasteczka). Dane, w tym pliki cookies, wykorzystywane są w celu realizacji usług, zapewnienia wygodnego korzystania ze strony oraz w celu monitorowania ruchu zgodnie z Polityką prywatności. Dane są także zbierane i przetwarzane przez narzędzie Google Analytics (więcej).
Możesz zmienić ustawienia cookies w swojej przeglądarce. Ograniczenie stosowania plików cookies w konfiguracji przeglądarki może wpłynąć na niektóre funkcjonalności dostępne na stronie.
Możesz zmienić ustawienia cookies w swojej przeglądarce. Ograniczenie stosowania plików cookies w konfiguracji przeglądarki może wpłynąć na niektóre funkcjonalności dostępne na stronie.
