<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vestnikvniizht</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2223-9731</issn><issn pub-type="epub">2713-2560</issn><publisher><publisher-name>Joint Stock Company "Railway Research Institute"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21780/2223-9731-2018-77-2-98-103</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vestnikvniizht-200</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Другое</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Miscellaneous</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Вероятностная оценка вертикальных динамических сил, действующих на путь, в модели трехслойной балки при воздействии четырехосного грузового вагона</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>A probabilistic estimate of the vertical dynamic forces acting on the track, in the model of a three-layer beam under the inﬂuence of a four-axle freight car</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Михайлов</surname><given-names>С. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mikhaylov</surname><given-names>S. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">mikhailov.sergey@vniizht.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гоник</surname><given-names>М. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gonik</surname><given-names>M. M.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">noemail@neicon.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Акционерное общество «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Joint Stock Company “Railway Research Institute” (JSC “VNIIZhT”)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>04</month><year>2018</year></pub-date><volume>77</volume><issue>2</issue><fpage>98</fpage><lpage>103</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Михайлов С.В., Гоник М.М., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Михайлов С.В., Гоник М.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Mikhaylov S.V., Gonik M.M.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/200">https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/200</self-uri><abstract><p>Приведен способ определения матрицы взаимных спектральных плотностей вертикальных динамических сил, действующих на железнодорожный путь в зависимости от спектра его неровностей. Этот способ позволит сделать более точный расчет средних значений и среднеквадратических отклонений вертикальных динамических сил, а также таких характеристик верхнего строения пути, как прогибы, углы поворота сечений, изгибающие моменты, поперечные силы, напряжения его трехслойной конструкции. Для расчетов используется математическая модель колебаний пути как конструкции, содержащей три бесконечно длинные балки, нижняя из которых лежит на модифицированном основании Винклера. Полученные статистические оценки могут быть использованы при расчетах срока службы безбалластных конструкций пути и нагрузки на земляное полотно.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article contains a method for determining the ma-the permanent way as deﬂections, angles of section rotation, bending trix of mutual spectral densities of vertical dynamic forces acting on a moments, transverse forces, stresses of its three-layer structures. railway track, depending on its spectrum of irregularities. It will allow to Mathematical model of track oscillations is used for calculations make a more accurate calculation of the mean values and mean-square as a construction containing three inﬁnitely long beams, the lower deviations of vertical dynamic forces, as well as such characteristics of of which lies on the modiﬁed Winkler base. Authors present formulas for ﬁnding amplitude-frequency characteristics connecting vertical deﬂections of structural layers and vertical dynamic load acting on a track. A method is described for ﬁnding a matrix of mutual spectral densities of vertical dynamic forces acting on a track having real deviations from its position in the proﬁle, with the passage through it of a four-axle freight car. Considered example ﬁnds the amplitude-frequency characteristic that connects the vector of dynamic forces in the contacts of wheels and rails with the vector of vertical displacements of wheel centers for the model of a four-axle car. Concluding authors give the results of calculations of the amplitude-frequency characteristic of the elements of the matrix of mutual spectral densities of vertical dynamic forces acting on the track. The received statistical estimations can be used at calculations of service life of ballastless track constructions and loading on roadbed.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>вертикальные динамические силы</kwd><kwd>спектральная плотность</kwd><kwd>прогибы</kwd><kwd>моделирование</kwd><kwd>модель трехслойной балки</kwd><kwd>неровности пути</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мишарин А. С. Генеральная схема - основа устойчивого развития железнодорожного транспорта / Железнодорожный транспорт. 2016. № 5. С. 11 - 14.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Misharin A. S. General'naya skhema — osnova ustoychivogo razvitiya zheleznodorozhnogo  transporta [The General Scheme is the basis for sustainable development of railway transport]. Zheleznodorozhnyy transport, 2016, no. 5, pp. 11 – 14.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пехтерев Ф. С. С учетом прогнозов социально-экономического развития страны / Железнодорожный транспорт. 2016. № 5. С. 15 - 19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pekhterev F. S. S uchetom prognozov sotsial'no-ekonomicheskogo razvitiya strany [Taking into  account the forecasts of the country's socio-economic development]. Zheleznodorozhnyy transport, 2016, no. 5, pp. 15 – 19.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дыдышко П.И., Ольхина С.В. Основные положения проектирования земляного полотна высокоскоростных железнодорожных линий / Вестник ВНИИЖТ. 2017. Т. 76. № 6. С. 362 - 370. DOI: http:/dx.doi.org/10.21780/2223-9731-2017-76-6-362-370.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dydyshko P. I., Ol'khina S. V. Osnovnye polozheniya proektirovaniya zemlyanogo polotna  vysokoskorostnykh zheleznodorozhnykh liniy [Basic provisions for the design of the roadbed for high-speed railway lines]. Vestnik VNIIZhT [Vestnik of the Railway Research Institute], 2017, Vol.  76, no. 6, pp. 362 – 370. DOI: http://dx.doi.org/10.21780/2223-9731-2017-76-6-362-370.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гапанович В. А. Вопросы взаимодействия подвижного состава и инфраструктуры при тяжеловесном движении / Железнодорожный транспорт. 2016. № 10. С. 10 - 15.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gapanovich V. A. Voprosy vzaimodeystviya podvizhnogo sostava i infrastruktury pri  tyazhelovesnom dvizhenii [Issues of the interaction of rolling stock and infrastructure under  heavy haul ope ration]. Zheleznodorozhnyy transport, 2016, no. 10, pp. 10–15.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мугинштейн Л. А. Некоторые проблемы обеспечения безопасности движения поездов повышенной массы и длины с распределенной тягой / Вопросы технического и технологического обеспечения безопасности движения поездов повышенной массы и длины: сб. трудов ВНИИЖТ / под ред. А. Е. Семечкина, Л. А. Мугинштейна. М.: Интекст, 2007. С. 5 - 9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Muginshtein L. A., Semechkin A. E. Nekotorye problemy obespecheniya bezopasnosti dvizheniya  poezdov povyshennoy massy i dliny s raspredelennoy tyagoy [Some problems of ensuring the safety of  train movement of increased mass and length with distributed traction]. Voprosy tekhnicheskogo i  tekhnologicheskogo obespecheniya bezopasnosti dvizheniya poezdov povyshennoy massy i dliny. Sb.  trudov VNIIZhT [Issues of technical and technological security for the movement of trains of  increased mass and length. Proc. of works of VNIIZhT], Moscow, Intext Publ., 2007, pp. 5–9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коган А. Я., Савин А. В. Методика определения расчетного срока службы безбалластного пути / Вестник ВНИИЖТ. 2017. Т. 76. № 1. С. 3 - 9. DOI: http:/dx.doi.org/10.21780/2223-9731-201776-1-3-9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kogan A. Ya., Savin A. V. Metodika opredeleniya raschetnogo sroka sluzhby bezballastnogo puti  [Method for determining design life of ballastless way]. Vestnik VNIIZhT [Vestnik of the Railway  Research Institute], 2017, Vol. 76, no. 1, pp. 3 – 9. DOI: http://dx.doi.org/10.21780/2223-9731-2017-76-1-3-9.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Савин А. В. Выбор конструкции пути для высокоскоростного движения / Вестник ВНИИЖТ. 2014. № 1. С. 55 - 59.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Savin A. V. Vybor konstruktsii puti dlya vysokoskorostnogo dvizheniya [Choosing a track design  for high-speed traffic]. Vestnik VNIIZhT [Vestnik of the Railway Research Institute], 2014, no. 1, pp. 55 – 59.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Савин А.В., Разуваев А.Д. Сферы применения безбалластного пути / Техника железных дорог. 2016. № 3. С. 32 - 41.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Savin A. V., Razuvaev A. D. Sfery primeneniya bezballastnogo puti [Spheres of application of  the ballast-free track]. Tekhnika zheleznykh dorog, 2016, no. 3, pp. 32 – 41.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Савин А. В. Итоги испытаний безбалластного пути / Техника железных дорог. 2017. № 1. С. 26 - 31.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Savin A. V. Itogi ispytaniy bezballastnogo puti [Test results of the ballast-free track].  Tekhnika zheleznykh dorog, 2017, no. 1, pp. 26 – 31.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Воздействие экипажа на путь при пространственных колебаниях подвижного состава: описание программы / А. Я. Коган [и др.] / Информационный бюллетень ВНТИ-Центр ГОСФАП. 1985. № 4/67. 40 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kogan A. Ya., Voytov I. O., Levinzon M. A., Gavrilov V. M., Perel’shtein A. L. Vozdeystvie ekipazha na put' pri prostranstvennykh kolebaniyakh podvizhnogo sostava: opisanie programmy [Impact of the carriage on the track with spatial variations of the rolling stock: description of  the program]. Informatsionnyy byulleten' VNTI-Tsentr GOSFAP [Information bulletin VNTI-Center  GOSFAP], 1985, no. 4/67, 40 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Барабошин В. Ф. Основные параметры новой конструкции пути метрополитенов с повышенными виброзащитными свойствами / Труды ВНИИЖТ. М.: Транспорт, 1981. Вып. 630. С. 26 - 53.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Baraboshin V. F. Osnovnye parametry novoy konstruktsii puti metropolitenov s povyshennymi  vibrozashchitnymi svoystvami [The main parameters of the new design of the metro routes with increased vibro-protective properties]. Trudy VNIIZhT [Proc. of the VNIIZhT]. Moscow, Transport  Publ., 1981, no. 630, pp. 26 – 53.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коган А. Я. Динамика пути и его взаимодействие с подвижным составом. М.: Транспорт, 1997. 326 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kogan A. Ya. Dinamika puti i ego vzaimodeystvie s podvizhnym sostavom [The dynamics of the  track and its interaction with the rolling stock]. Moscow, Transport Publ., 1997, 326 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Курбацкий Е. Н. Оценка эффективности виброизолирующих устройств в железнодорожных тоннелях: II межвуз. сб. науч. тр. МИИТ. М., 1983. Вып. 720. С. 19 - 21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kurbatskiy E. N. Otsenka effektivnosti vibroizoliruyushchikh ustroystv v zheleznodorozhnykh  tonnelyakh: II mezhvuz. sb. nauch. tr. MIIT [Evaluation of the effectiveness of vibration  isolation devices in railway tunnels: II interuniversity collection of scientific papers MIIT].  Moscow, 1983, no. 720, pp. 19 – 21.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Данович В. Д. Стационарные колебания бесконечно длинной балки, лежащей на упругом основании, под действием движущейся гармонической нагрузки: межвуз. сб. науч. тр. ДИИТ. Днепропетровск, 1978. Вып. 199/25. С. 135 - 141.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Danovich V. D. Statsionarnye kolebaniya beskonechno dlinnoy balki, lezhashchey na uprugom  osnovanii, pod deystviem dvizhushcheysya garmonicheskoy nagruzki: mezhvuz. sb. nauch. tr. DIIT  [Stationary oscillations of an infinitely long beam lying on an elastic base, under the action of  a moving harmonic load: the interuniversity collection of scientific papers DİIT]. Dnepropetrovsk, 1978, no. 199/25, pp. 135 – 141.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Левин Б. Р. Теоретические основы статической радиотехники: в 3-х кн. Кн.1. М.: Сов. радио, 1974. 250 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Levin B. R. Teoreticheskie osnovy staticheskoy radiotekhniki: v 3-kh kn. Kn.1. [Theoretical  foundations of static radio engineering: in 3 books. Book 1]. Moscow, Sov. radio Publ., 1974, 250 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Леннинг Дж. Х., Беттин Р.Г. Случайные процессы в задачах автоматического управления. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1958. 388 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lenning J. H., Bettin R. G. Sluchaynye protsessy v zadachakh avtomaticheskogo upravleniya  [Random processes in problems of automatic control]. Moscow, International Literature Publ., 1958, 388 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гарг В.К., Дуккипати Р.В. Динамика подвижного состава. М.: Транспорт, 1988. 392 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Garg B. K., Dukkipati R. V. Dinamika podvizhnogo sostava [Dynamics of rolling stock]. Moscow, Transport Publ., 1988, 392 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коган А.Я., Крепогорский С.С., Шинкарев Б.С. Расчеты железнодорожного пути на вертикальную динамическую нагрузку / Труды ВНИИЖТ. М.: Транспорт, 1973. Вып. 502. 80 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kogan A. Ya., Krepogorskiy S. S., Shinkarev B. S. Raschety zheleznodorozhnogo puti na  vertikal'nuyu dinamicheskuyu nagruzku [Calculations of the railway track for vertical dynamic  loading]. Trudy VNIIZhT [Proc. of the VNIIZhT]. Moscow, Transport Publ., 1973, no. 502, 80 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Арнольд В. И. Математические методы классической механики. М.: Наука, 1989. 472 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Arnol’d V. I. Matematicheskie metody klassicheskoy mekhaniki [Mathematical methods of  classical mechanics]. Moscow, Nauka Publ., 1989, 472 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
