- Nazwa przedmiotu:
- Dynamika pojazdów szynowych
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Jan Matej
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechanika i Budowa Maszyn
- Grupa przedmiotów:
- Obieralne
- Kod przedmiotu:
- 409
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2014/2015
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- brak
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- brak
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- brak
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład450h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wykład: Teoria ruchu pojazdów szynowych, Podwozia pojazdów szynowych.
- Limit liczby studentów:
- zgodnie z zarządzeniem Rektora PW
- Cel przedmiotu:
- Poznanie zasad i metod analizy oraz oceny dynamiki pojazdu szynowego, w szczególności wpływu parametrów konstrukcyjnych pojazdu, toru kolejowego i prędkości na bezpieczeństwo ruchu.
- Treści kształcenia:
- Wykład:
1. Dynamika toru kolejowego: Opis i analityczne odwzorowanie geometrii toru kolejowego. Pomiary parametrów geometrycznych i fizycznych toru kolejowego. Krzywa przejściowa, przechyłka i wichrowatość toru kolejowego. Dynamika podsypkowej i bezpodsypkowej nawierzchni kolejowej.
2. Charakterystyki zawieszenia: Charakterystyki elementów sprężystych i tłumiących na pierwszym i drugim stopniu zawieszenia.
3. Teoria kontaktu tocznego w układzie koło-szyna: Teoria Cartera. Teoria Johnsona-Vermeulena. Liniowa teoria Kalkera. Empiryczna teoria Kalkera.
4. Siły zewnętrzne działające na zestaw kół: Siły centrujące (ekwiwalentna stożkowatość zestawu kół). Siły grawitacyjne (sztywność grawitacyjna zestawu kół).
5. Zadania kontaktowe w układzie koło-szyna: Zadanie normalne (wyznaczanie obszaru styku koła z szyną - liniowa teoria Hertz'a kontaktu półprzestrzeni sprężystych). Zadanie styczne (obliczanie poślizgów i sił stycznych - metoda Kika-Piotrowskiego, metoda Polacha).
6. Model pojazdu szynowego do obliczeń dynamicznych: Równania ruchu pojazdu szynowego. Model matematyczny, model symulacyjny pojazdu szynowego.
7. Kryteria oceny oddziaływania pojazdu szynowego na tor prosty i zakrzywiony: Liniowa i nieliniowa prędkość krytyczna. Cykle graniczne. Częstości własne i postacie drgań pojazdu szynowego - rozwiązywanie zadania dotyczącego wartości i wektorów własnych. Siły prowadzące pojazd w torze. Spokojność biegu. Komfort jazdy. Proces wykolejenia powstającego w wyniku wspinania się obrzeży kół na główkę szyny.
8. Badania dynamiki pojazdów szynowych na torze pomiarowym: Badania rzeczywistych obiektów na torze pomiarowym. Badania stanowiskowe (pełno-gabarytowe i w skali). Przepisy i normy dotyczące dynamiki pojazdów szynowych.
9. Narzędzia komputerowe do badania dynamiki pojazdów szynowych: Przykłady profesjonalnych programów do badania dynamiki pojazdów szynowych (AdamsRail, Vampire, Universal Mechanism, Simpack). Analiza wyników obliczeń wykonanych w jednym z wybranych programów w odniesieniu do pojedynczego wagonu oraz pociągu.
- Metody oceny:
- 2 kolokwia
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- [1] Dynamika układu mechanicznego pojazd szynowy-tor. Pod redakcją J. Kisilowskiego. Warszawa, PWN, 1991.
[2] Garg, V.K.; Dukkipati, R.V.: Dynamics of Railway Vehicle Systems. Academic Press, 1984.
[3] Gąsowski W., Marciniak Z.: Kryteria oceny dynamiki pojazdów szynowych. Pojazdy Szynowe, Nr 3, 1999.
[4] Grzesikiewicz, W.; Osiecki, J.; Piotrowski, J.: Podstawy dynamiki pojazdów szynowych. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej. Warszawa, 1972.
[5] Wickens, A.H.: Fundamentals of Rail Vehicle Dynamics: Guidance and Stability. Swets&Zeitlinger B.V. Lisse, The Netherlands, 2003
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
- brak
Efekty uczenia się