Politechnika
Warszawska

Katalog
ECTS

Nazwa przedmiotu:

Mechanika nawierzchni i podtorza dróg szynowych

Koordynator przedmiotu:

Wacław Szcześniak, Prof. dr hab. inż.; Instytut Dróg i Mostów – Zakład Mechaniki Teoretycznej i Mechaniki Nawierzchni Komunikacyjnych

Status przedmiotu:

Obowiązkowy

Poziom kształcenia:

Studia II stopnia

Program:

Budownictwo

Grupa przedmiotów:

Obowiązkowe

Kod przedmiotu:

MNIPDSz

Semestr nominalny:

1 / rok ak. 2019/2020

Liczba punktów ECTS:

2

Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:

Razem 30 godz. = 2 ECTS: udział w wykładach i ćwiczeniach audytoryjnych 15 godz., rozwiązanie samodzielne zadań domowych i ich opracowanie 15 godz.

Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:

Razem 30 godz. = 1 ECTS: wykłady i ćwiczenia audytoryjne.

Język prowadzenia zajęć:

polski

Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:

Razem 30 godz. = 1 ECTS: udział w ćwiczeniach audytoryjnych 15 godz., rozwiązanie samodzielne zadań domowych i ich opracowanie 15 godz.

Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:

• Wykład15h
• Ćwiczenia15h
• Laboratorium0h
• Projekt0h
• Lekcje komputerowe0h

Wymagania wstępne:

Podstawowe wiadomości z mechaniki z kursu inżynierskiego oraz z przedmiotu Teoria Sprężystości i Plastyczności. Wiadomości ogólne o budowie dróg szynowych, robotach ziemnych oraz ruchu kolejowym oraz dynamice teoretycznej i dynamice konstrukcji.

Limit liczby studentów:

-

Cel przedmiotu:

Znajomość i rozumienie zjawisk mechanicznych dotyczących nawierzchni szynowych i podtorza kolejowego oraz czynników na nie oddziałujących. Umiejętność modelowania oraz analizy statycznej i dynamicznej konstrukcji nawierzchni i podtorza w procesie projektowania i eksploatacji.

Treści kształcenia:

Krótki rys historyczny przedmiotu. Modele analogowe podłoża konstrukcji nawierzchni szynowej (podtorza) i modele masywu gruntowego. Obciążenia nawierzchni szynowej. Kinematyka zestawu kołowego - równanie Klingera, wężykowanie i galopowanie pojazdu na torze. Statyczne metody projektowania nawierzchni szynowych: Zimmermanna, Timoshenki, A. Wasiutyńskiego, Aliasa i inne – model poprzeczny i model podłużny. Modele kontaktu koło-główka szyny Kalkera, Piotrowskiego i inne. Stateczność toru pod wpływem temperatury. Wymiarowanie podkładu kolejowego (tradycyjnego i strunobetonowego). Obliczenia podrozjazdnic – zastosowanie metod tradycyjnych i MES. Dynamika nawierzchni kolejowej - wzajemne oddziaływanie w układzie „pojazd-tor” i oddziaływanie podtorza kolejowego. Nierówności w torze i ich klasyfikacja. Oscylatory ruchome na nawierzchni kolejowej i ich równania ruchu - teoria Ludwiga, Dorra, Mathieu, Bogacza i inne. Modelowanie toru belką Timoshenki i rusztem - modele Kerra, modele skończenie elementowe. Stateczność dynamiczna toru bezstykowego na wyboczenie w planie i w profilu wywołana ruchomymi obciążeniami. Analiza dynamiczna rozjazdu kolejowego i jego wymiarowanie. Osuwiska i wibropełzanie oraz stateczność podtorza kolejowego. Specyfika toru i podtorza TGV i Maglev. Pomiary statyczne i dynamiczne eksploatowanego toru i podtorza. Tory na mostach, wiaduktach i przejazdach drogowych, tory w tunelach, metro – modelowanie i analiza oraz wibroizolacje toru. Połączenia szyny z podkładem, przekładki i maty wibroizolacyjne – modelowanie i analiza modeli. Wymiarowanie nawierzchni i podtorza kolejowego metodami dynamiczne. Niekonwencjonalne modele drogi szynowej.

Metody oceny:

Ocena merytoryczna dwóch prac projektowych wykonanych indywidualnie przez każdego studenta.

Egzamin:

nie

Literatura:

[1] A. Wasiutyński Drogi Żelazne, Warszawa 1925; [2] Oczykowski A, Towpik K. Wybrane działy nawierzchni kolejowej i zmechanizowanych robót drogowych. WPW, Warszawa 1970; [3] Esveld E. Modern Railway TrackMRT 1989; [4] Alias J. La Vois Ferree Eyrolles 1977 and Le Rail, 1987; [5] Heteni M. Beams on Elastic Foundation, Michigan 1971; [6 Szcześniak W. Wybrane zagadnienia kolejowe Prace Naukowe PW, Budownictwo z.129, OWPW, 1997 str. 1-220.

Witryna www przedmiotu:

-

Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt MNiPDSzW1

Opanowanie podstawowych wiadomości z dynamiki belki niestończenie długiej na podłożu odkształcalnym. Podstawowe wiadomości ze stateczności toru.
Weryfikacja: Obrona 2 prac projektowych.
Powiązane efekty kierunkowe: K2_W01, K2_W03, K2_W02, K2_W11_DS, K2_W12_DS
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W03, T2A_W07, T2A_W03, T2A_W07, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07, T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt MNiPDSzU1

Umie rozwiązać równanie ruchu szyny kolejowej na podłożu odkształcalnym. Umie wyznaczyć wybaczające siły krytyczne w torze kolejowym.
Weryfikacja: Obrona 2 prac projektowych
Powiązane efekty kierunkowe: K2_U04, K2_U05
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U07, T2A_U09, T2A_U12, T2A_U18, T2A_U19, T2A_U02, T2A_U03, T2A_U11, T2A_U15, T2A_U16, T2A_U04

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt MNiPDSzK1

Potrafi pracować w grupie oraz kierować zespołem projektowym służącym do realizacji zadań projektowych.
Weryfikacja: Obrona 2 prac projektowych
Powiązane efekty kierunkowe: K2_K01
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K03, T2A_K04