vestnikvniizhtВестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL2223-97312713-2560Joint Stock Company "Railway Research Institute"10.21780/2223-9731-2018-77-6-364-367vestnikvniizht-238Research ArticleДругоеMiscellaneousВлияние длительности и частоты приложения нагрузки на напряженно-деформированное состояние путиInfluence of duration and frequency of load application on the stress-strain state of the trackЖелезновМ. М.ZheleznovM. M.

Железнов Максим Максимович, д-р техн. наук, доцент, заместитель начальника управления научно-исследовательской работы

Maksim M. Zheleznov, Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Deputy Head of the Administration on design and research works

ПевзнерВ. О.PevznerV. O.

Певзнер Виктор Ошерович, д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник

Viktor O. Pevzner, Dr. Sci. (Eng.), Professor, Chief Researcher

vpevzner@list.ruСоловьевВ. П.Solov’evV. P.

Соловьев Вячеслав Петрович, д-р физ.-мат. наук, научный руководитель 

директор Института теоретической и математической физики (ИТМФ)

Vyacheslav P. Solov’ev, Dr. Sci. (Phys.-Math.), Academic Supervisor 

Director of the Institute of Theoretical and Mathematical Physics (ITMF)

АнисинА. В.AnisinA. V.

Анисин Андрей Владимирович, канд. физ.-мат. наук, начальник лаборатории

Andrey V. Anisin, Cand. Sci. (Phys.-Math.), Head of the Laboratory

АнисинаИ. М.AnisinaI. M.

Анисина Инга Михайловна, научный сотрудник

Inga M. Anisina, Researcher

НадежинС. С.NadezhinS. S.

Надежин Сергей Станиславович, старший научный сотрудник, начальник лаборатории

Sergey S. Nadezhin, Senior Researcher, Head of the Laboratory

ТретьяковИ. В.Tret’yakovI. V.

Третьяков Иван Владимирович, научный сотрудник

Ivan V. Tret’yakov, Researcher

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет транспорта» (ФГБОУ ВО РУТ (МИИТ))РоссияFederal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Russian University of Transport” (FGBOU VO RUT (MIIT))Russian FederationАкционерное общество «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»)РоссияJoint Stock Company “Railway Research Institute” (JSC “VNIIZhT”)Russian FederationФедеральное государственное унитарное предприятие «Российский федеральный ядерный центр–Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (ФГУП «РФЯЦ–ВНИИЭФ»)РоссияFederal State Unitary Enterprise “Russian Federal Nuclear Center–Russian Research Institute of Experimental Physics” (FSUE “RFNC–VNIIEF”)Russian Federation201830122018776364367Copyright © Железнов М.М., Певзнер В.О., Соловьев В.П., Анисин А.В., Анисина И.М., Надежин С.С., Третьяков И.В., 20182018Железнов М.М., Певзнер В.О., Соловьев В.П., Анисин А.В., Анисина И.М., Надежин С.С., Третьяков И.В.Zheleznov M.M., Pevzner V.O., Solov’ev V.P., Anisin A.V., Anisina I.M., Nadezhin S.S., Tret’yakov I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/238

Аннотация. Проведенные в 2014–2016 гг. испытания по воздействию на путь поездов массой от 2000 до 8000 т при осевых нагрузках вагонов 230,5, 245,3, 264,9 кН и движении с различными скоростями позволили установить зависимость роста вертикальных сил, действующих на рельс, от длительности и частоты приложения нагрузки. На базе полученных результатов была разработана математическая модель, описывающая эффект усиления воздействия вагонов на путь при увеличении длительности приложения нагрузки, позволяющая проводить расчеты для различных характеристик основания.

Abstract. In 2014–2016 on the Kovdor—Pinozero section of Oktyabrskaya Railway tests were carried out on the impact of cars with axial loads of 245.3 and 264.9 kN on the track in comparison with standard cars with an axial load of 230.5 kN. Test program included trips to five experimental sections of the track with the same construction of the track superstructure, but different parameters of the road bed. Tests carried out on the impact on the track of trains weighing from 2000 to 8000 tons at different axial loads of cars and moving at different speeds made it possible to estimate the dependence of the growth of vertical forces acting on the rail on the duration and frequency of load application. Work on the registration of vertical forces was carried out by the specialists of the Department “Tracks and track facility” of the JSC “VNIIZhT”. On the basis of the results obtained, a mathematical model was developed that describes the effect of increasing the impact of railcars on the track as the load application increases, allowing calculations for various characteristics of the base. In the future, it is planned to use this model to estimate the accumulation of deformations of the track with different characteristics of the base and variants of train load. Obtained results allow stating that the accumulation of track failures depends not only on the level of the axial load and the mass of the train, but also on the duration and frequency of the load application. 

воздействие на путьвертикальные силыдлительностьчастота приложения нагрузкиimpact on trackvertical forcesduration and frequency of load applicationДанная работа выполнена в рамках проекта ориентированных фундаментальных исследований Российского фонда фундаментальных исследований по актуальным междисциплинарным темам в интересах ОАО «РЖД» (конкурс офи-м-РЖД № 17-20-01152 «Научное обоснование методов определения физико-математических закономерностей развития деформаций пути в зависимости от частотного состава и длительности приложения нагрузок применительно к пропуску тяжеловесных поездов различной длины и с различными скоростями, сформированных из вагонов с повышенными осевыми нагрузками»).The work was carried out within the framework of the project of oriented fundamental research of the Russian Foundation for Basic Research on current interdisciplinary topics in the interests of JSC “Russian Railways” (ofi-m-RZhD competition No. 17-20-01152 “Scientific substantiation of methods for determining physical and mathematical patterns of track deformation development in dependence on the frequency composition and duration of load application in relation to the passage of heavy haul trains of various lengths and at different speeds, formed from cars with increased axial loads”).ReferencesИспытания по определению взаимодействия на путь инновационных вагонов с осевой нагрузкой 25 тс в условиях Западно-Сибирской железной дороги / О.А. Суслов [и др.] // Особенности системы ведения рельсового хозяйства на российских железных дорогах: сб. тр. ученых АО «ВНИИЖТ» / под ред. А.Ю. Абдурашитова. М., 2017. С. 87–100.Suslov O.A. et al. Ispytaniya po opredeleniyu vzaimodeystviya na put' innovatsionnykh vagonov s osevoy nagruzkoy 25 ts v usloviyakh Zapadno-Sibirskoy zheleznoy dorogi [Tests to determine the interaction on the track of innovative cars with an axial load of 25 tons in the conditions of the West-Siberian railway]. Osobennosti sistemy vedeniya rel'sovogo khozyaystva na rossiyskikh zheleznykh dorogakh. Sb. tr. uchenykh AO “VNIIZhT” [Features of the system of rail management on the Russian railways. Coll. of works of scientists of JSC “VNIIZhT”]. Moscow, 2017, pp. 87–100.Г р а ч ё в а Л.О., П е в з н е р В.О., А н и с и м о в П.С. Показатели динамики и воздействие на путь грузовых четырехосных вагонов при различных износах тележек и отступлениях от норм содержания в прямых участках пути // Труды Всесоюз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. транспорта. 1976. Вып. 549. С. 4–25.Gracheva L.O., Pevzner V.O., Anisimov P.S. Pokazateli dinamiki i vozdeystvie na put' gruzovykh chetyrekhosnykh vagonov pri razlichnykh iznosakh telezhek i otstupleniyakh ot norm soderzhaniya v pryamykh uchastkakh puti [Indicators of the dynamics and impact on the track of four-axle freight cars with different wear of bogies and deviations from the standards of content in straight sections of the track]. Trudy Vsesoyuz. nauch.-issled. in-ta zh.-d. transporta [Proceedings of the All-Union Scientific Research Institute of Railway of Transport]. 1976, Vol. 549, pp. 4–25.К и с т а н о в А.И. Особенности работы железнодорожного земляного полотна в условиях повышенной интенсивности движения поездов // Труды / Уральский электромеханический ин-т инженеров ж.-д. транспорта. 1977. Вып. 56. С. 36–40.Kistanov A.I. Features of the work of the railway roadbed in conditions of increased train traffic. Proceedings of the Ural Electromechanical Institute of Railway Engineers, 1977, Iss. 56, pp. 36–40.H o n g y a n Zh. Dynamic Interact Heavy Haul Railways on Track Structures. Chinese Railways. 2005. No. 1. P. 38–42.Hongyan Zh. Dynamic Interact Heavy Haul Railways on Track Structures. Chinese Railways, 2005, no. 1, pp. 38–42.М а к о в с к и й Г. Анализ математической модели земляного полотна железнодорожного пути // Железные дороги мира. 1981. № 2. С. 59–78.Makovskiy G. Analysis of the mathematical model of the road bed track. Zheleznye dorogi mira [Railways of the world], 1981, no. 2, pp. 59–78.S m i t h K. Meeting China’s burning desire for coal // International Railway Journal. 2013. No. 8. P. 24–28.Smith K. Meeting China’s burning desire for coal. International Railway Journal, 2013, no. 8, pp. 24–28.E i s e n m a n n J. Zuverlässigkeit des Oberbaues als Voraussetzung für hohe Betriebsqualitat. Eisenbahntechnische Rundschan. 1989. No. 7/8. S. 495–497.Eisenmann J. Zuverlässigkeit des Oberbaues als Voraussetzung für hohe Betriebsqualitat. Eisenbahntechnische Rundschan, 1989, no. 7/8, pp. 495–497.Ч и р к о в Н.С., К у с т о в Ф.К. Учитывать осевые нагрузки // Путь и путевое хозяйство. 1991. № 1. С. 44.Chirkov N.S., Kustov F.K. Take into account axial loads. Railway Track and Facilities, 1991, no. 1, p. 44.Л ы с ю к В.С. Методика расчета эквивалентных поездных нагрузок на путь // Вестник ВНИИЖТ. 1973. № 5. С. 17–21.Lysyuk V.S. Method of calculating the equivalent train loads on the track. Vestnik VNIIZhT [Vestnik of the Railway Research Institute], 1973, no. 5, pp. 17–21.Л ы с ю к В.С. Накопление остаточных деформаций в пути // Путь и путевое хозяйство. 1973. № 10. С. 44.Lysyuk V.S. Accumulation of residual deformations on the track. Railway Track and Facilities, 1973, no. 10, p. 44.М е й з Дж. Теория и задачи механики сплошных сред: учеб. пособие. М.: Мир, 1974. 319 с.Maze G. Theory and problems of continuum mechanics. Textbook. Moscow, Mir Publ., 1974, 319 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.