Opis
Artykuł prezentuje nowe podejście do modelowania dynamicznej odpowiedzi szyny, oparte na dwuwarstwowym modelu „belka w belce”. Sam model rozwiązano wcześniej, pokazując za jego pomocą istotność efektu „head on web”, jednak dotychczas nie zbadano dokładnie jego przydatności w analizie dynamiki toru, w odniesieniu do istniejących klasycznych układów. W artykule porównano rozwiązania uzyskane dla przejazdu kilku rzeczywistych pojazdów, porównując je z wynikami otrzymanymi przy użyciu dwóch innych modeli toru: jednowarstwowego (reprezentowanego przez belkę Eulera-Bernoulliego spoczywającą na lepkosprężystym podłożu) i dwuwarstwowego (w którym warstwa podkładów jest rozważana jako ciało sztywne, a sam układ wykorzystuje model belki podwójnej Eulera-Bernoulliego). Porównano wyniki dla drgań pionowych szyn i pokazano różnice w przypadku odpowiedzi quasi-statycznej, stałej w czasie, oraz części rozwiązania zmiennej w czasie, generowanej przez nierówności toru. Opisano także wpływ konfiguracji osi pojazdu na odpowiedź dynamiczną szyny i na omawiane różnice w wynikach. Modele matematyczne, opisane za pomocą równań różniczkowych i ich układów, zostały rozwiązane przy użyciu semianalitycznej metody aproksymacyjnej, wykorzystującej analityczne przybliżenia falkowe. Zaprezentowano odpowiednie przykłady obliczeniowe wraz z ich omówieniem oraz wskazano dalsze możliwe prace, włącznie z uwzględnieniem nieliniowej sztywności podłoża.
