The study of strength of corrugated metal structures of railroad tracks

Self Cite

The technical condition of the railroad track subgrade has been analyzed, as well as the issues related to ensuring its strength and stability when exposed to floodwaters and when the track's sections are overmoistened during operation. As a result, it has been established that it is necessary to develop methods aimed at improving the subgrade's carrying capacity. The georadar research has explored the problematic areas of the railroad track subgrade, based on which the distribution of subgrade heterogeneity in the vertical plane, as well as the boundaries of its location, were established. Therefore, georadar research makes it possible to detect hidden defective sites in the subgrade without disrupting its strength characteristics. A technique has been proposed to improve the carrying capacity of the failed subgrade of a railroad track using the combined arrangement of drainage pipes in the vertical and horizontal directions in the railroad embankment. The special feature of this technique is the possibility to drain water at the different levels of surface water, which provides for an increase in the carrying capacity of the failed subgrade. The strained-deformed state of the subgrade reinforced with tubular drainage has been investigated. The result has proven the effectiveness of the use of tubular drainages to improve the carrying capacity of the railroad track overmoistened subgrade exposed to constant and temporary loads. This study findings have established that the deformity of the subgrade increases when using tubular drainage, though this occurs only in the initial period of its arrangement, in further operation, when it removes water from the subgrade body, the carrying capacity of the subgrade, on the contrary, will improve due to the enhanced physical and mechanical properties of soils

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Determining patterns in the stresseddeformed state of the railroad track subgrade reinforced with tubular drains

Luchko¹,

Kovalchuk²,

Kravets³

et al. 2020

Self Cite

“…Since the analytical solution of thermal elasticity equations (9) and (10) is labour-intensive, the results of the stressstrain state of the corrugated metal frame will be determined by the finite element method, using the licensed software program FEMAP with MSC NASTRAN. Recommendations for calculating corrugated metal structures by the finite element method are given in previous papers [34][35][36][37][38][39].…”

Section: The Thermal Stress State Of the Corrugated Frame When Setmentioning

confidence: 99%

A study of the effects of climatic temperature changes on the corrugated structure

Gera

Kovalchuk

2019

Self Cite

Transport named after Academician V. Lazaryan Dnipro National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan Lazariana str., 2, Dnipro, Ukraine, 49010 Наведено результати експериментальних досліджень роз поділу температури на поверхні металевого гофрованого листа. Запропоновано математичні моделі для розрахунку теп лопровідності та термонапруженого стану фрагмента ме та левої гофрованої оболонки транспортної споруди, бокові поверхні якої нагріті до різних температур. Приймається, що температура залежить від двох просторових змінних. В якості можливого критерію для вибору потрібної функ ції розподілу температури спорудою прийнято мінімізацію функціоналу, визначеного на множині допустимих функ цій, у вигляді інтегралу по області тіла від виразу, що задає виробництво ентропії. При дослідженні температурного поля використовуєть ся диференціальне рівняння теплопровідності, а напружено деформованого стану-рівняння теорії термопружності. Для розв'язування диференціального рівняння теплопровідності використано метод скінченних різниць, а для розв'язку рівнянь теорії термопружності-метод скінченних елементів. Встановлено, що температура розподіляється нерівно мірно металевим гофрованим листом. Існує температурний перепад між нижньою та верхньою поверхнями гофровано го металевого листа. Різниця температур між нижньою та верхньою поверхнями листа становить +7,1 °С при мак симальних додатних температурах навколишнього середо вища та-5,5 °С при мінімальних від'ємних температурах навколишнього середовища. Встановлено, що величина напружень, яка виникає в ме та левих гофрованих листах від температурних перепадів навко лишнього середовища, становить до 25 % від допустимих напружень. Тому при проектуванні металевих гофрованих конструкцій необхідно проводити розрахунок на дію темпе ратурних кліматичних впливів. Отримані дані термонапруженого стану металевих гофро ваних конструкцій є важливими для проектних організацій. Оскільки із врахуванням дії температурного поля на напру жений стан конструкції в цілому на стадії проектування можна підібрати матеріали з метою зменшення темпера турних напружень, які мають прямий вплив на розвиток корозійного пошкодження металу труби Ключові слова: металева гофрована оболонка, розподіл температури, температурне поле, термонапружений стан оболонки

“…At motion over a rail wing as a result of the brace end, the wheel moves in the vertical plane. Additional forces of inertia occur in this case, acting on the rolling stock and the track [15,16]. To model the dynamic interaction between a frog at a railroad switch and the rolling stock, we adopted the following models ( Fig.…”

Section: Construction Of a Mathematical Model And Estimation Of The Mmentioning

confidence: 99%

Theoretical study into efficiency of the improved longitudinal profile of frogs at railroad switches

Kovalchuk

Sysyn

Sobolevska

et al. 2018

Self Cite

Розроблений комплексний метод підвищення терміну служби хрестовин стрілочних переводів, що базується на врахуванні поздовжнього профілю хрестовини, величини динамічних сил та нормальних напружень. Удосконалено поздовжній профіль хрестовини марки 1/11 проекту 1740 методом виконання наплавки у польових умовах експлуатації. Уклони траєкторії після проходу середньостатичного колеса запропонованим профілем сягають 3,7 ‰, замість 10 ‰ у заводського профілю хрестовини. Встановлено, що збільшення навантаження на хрестовину до 60 % за рахунок просадки під брусом хрестовини призводить до прискореного розладнання хрестовини, внаслідок виникнення втомних дефектів на поверхні кочення, при цьому витрати на експлуатацію хрестовини збільшуються у п'ять разів. Проведено моделювання динамічної взаємодії рухомого складу із заводським та запропонованим поздовжніми профілями хрестовин. Розрахунки динамічних процесів нелінійної взаємодії рухомого складу залізниць із хрестовиною заводського профілю і профілю відновленого наплавкою показали, що величина сил у запропонованій хрестовині при швидкості руху 150 км/год є на 50 % нижчою порівняно із заводським поздовжнім профілем. При лінійному моделюванні динамічних добавок сил величина сил зменшується у запропонованого профілю до 30 %. Розраховано графічним методом величини осьових моментів інерції та моментів опору у характерних перерізах хрестовини. Проведено оцінку напружено-деформованого стану хрестовини із використанням рівнянь п'яти моментів для нерозрізної балки на пружних точкових опорах. Встановлено, що напруження при статичному розрахунку хрестовини є невисокими і набагато меншими за гранично допустиму величину напружень для даної марки сталі. Тому можна стверджувати, що хрестовина працює під навантаженням за рахунок використання наявних резервів міцності Ключові слова: хрестовина, стрілочний перевід, рухомий склад залізниць, повздовжній профіль, динамічні сили