Opis
Niniejszy artykuł przedstawia powszechnie wykorzystywane w symulacjach dynamiki pojazdów szynowych (MBS) metody obliczania sił stycznych kontaktu koła i szyny. Do porównania wybranych metod wykorzystano model symulacyjny pojazdu dwuosiowego, zbudowany w środowisku symulacyjnym Simpack 2023. Zamodelowano typową drezynę kolejową z wieszakowym układem biegowym oraz widłowym prowadzeniem zestawów kołowych. W modelu uwzględniono szereg elementów ciernych występujących w układzie zawieszenia. Praca skupia się na zagadnieniu stabilności jazdy wspomnianego typu pojazdów, który charakteryzuje się tendencją do niestabilnej jazdy (niegasnące wężykowanie) w szerokim zakresie prędkości. Opracowana metodyka badań algorytmów obliczania sił kontaktu koło-szyna polega na przeprowadzeniu serii symulacji jazdy, pojazdu wykazującego niestabilność na torze prostym bez nierówności, z wykorzystaniem dostępnych w środowisku symulacyjnym modeli kontaktu szyna-koło. Następnie uzyskane wyniki stanowią dane wejściowe do ponownego przeliczenia sił kontaktowych wybranymi algorytmami. Badanie ma na celu porównanie metod obliczania sił kontaktowych, dlatego nie występuje interakcja badanych algorytmów z modelem symulacyjnym MBS. Uzyskane wyniki porównano z „dokładną teorią” kontaktu Kalkera (algorytm CONTACT) dla eliptycznego obszaru styku oraz ogólnego obszaru nieeliptycznego, dla przybliżenia półprzestrzeni sprężystych. Na postawie badań sformułowano wnioski o dokładności metod uproszczonych w stosunku do metody dokładnej - algorytm CONTACT.
