Výpočetní metody a zkoušení kolejových vozidel

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav automobilů, spalovacích motorů a kolejových vozidel

Anotace:

Výpočet stability jízdy kolejových vozidel. Optimalizace vypružení a tlumení vozidla.

Výpočet stabilních oblastí příčného kmitání.

Stavba matematických modelů kolejových vozidel s více stupňů volnosti, buzených nerovností tratě harmonického průběhu.

Nelineární prvky vypružení a tlumení.

Výpočet odezev sil a zrychlení na podvozku a skříni vozidla na harmonické buzení.

Teorie náhodných procesů s ohledem na náhodné buzení kolejových vozidel. Výpočet korelačních funkcí,vzájemných korelačních funkcí a výkonových spektrálních hustot.

Stavba matematických modelů kolejových vozidel v prostorovém uspořádání. Výpočet odezev prostorových modelů na náhodné buzení.

Kmitání hmotného kontinua-ohybové kmitání skříní vozidla.

Požadavky:

Znalosti dynamiky vozidel + měření ve strojírenství

Podmínky získání zápočtu a zkoušky z VZKV

Pro dokončení studia musíte získat zápočet a složit zkoušku.

Zápočet získáte, pokud vypracujete s úspěchem předepsaná cvičení zadaná při přednáškách.

Zkoušku klasifikovanou zkoušejícími získáte v den jejího konání.

Podklady – texty přednášek najdete zde: https://studium.fs.cvut.cz/studium/u12120/2211043_VZKV/

Prof. Ing. Ladislav Rus, DrSc

tel. 603169533

Prof. Ing. Ladislav Rus, DrSc

tel. 603169533

Osnova přednášek:

1.Stavba pohybových rovnic prostorového uspořádání kolejového vozidel. Výpočet tuhostí a tlumení jednotlivých pružících a tlumících prvků kolejových vozidel.

2.Výpočet velikosti vlastních frekvencí základních tvarů kmitů kolejového vozidla v prostoru. Řešení odezvy kolejového vozidla na náhodné buzení od nerovnosti tratě.

3.Stabilita jízdy kolejového vozidla-definice stability, kritéria stability, pojem kritické rychlosti. Metody výpočtu kritických rychlostí kolejového vozidla.

4.Stabilita pohybu samotného dvojkolí a podvozku s tuze vedenými dvojkolími.Vliv pružně vedeného dvojkolí v rámu podvozku na velikost kritických rychlostí.

5.Vliv vazby podvozku na skříni na stabilitu pohybu celého vozidla. Výpočet podélného kmitání skříně kolejového vozidla .

6.Výpočet torzního kmitání skříně kolejového vozidla. Výpočet ohybového kmitání skříně kolejového vozidla. Přibližné metody výpočtu vlastních frekvencí ohybového kmitání skříně vozidla.

7.Úkoly zkušebnictví, místo zkoušek v procesu vývoje vozidel. Legislativa, normy a předpisy. Typy zkušeben a rozsah jejich oprávnění.

8.Zkoušení železničních vozidel. Rozdělení zkoušek. Technické vybavení zkušebních laboratoří a měřicích vozů.

9.Specifická měřicí technika. Snímače, komponenty měřicích řetězců, měřicí řetězce. Metody zpracování a vyhodnocení dat.

10.Prostředky pro zjišťování vzájemných silových účinků mezi vozidlem a kolejí. Jízdní zkoušky ke zjišťování dynamických vlastností a jízdního komfortu vozidel.

11.Zkoušky pevnostní - statické, únavové, nárazové a jízdní. Zkoušky funkčních vlastností vozidel - ověřování obrysu, přechodnosti, bezpečnosti proti vykolejení, schopnosti přenášet podélné tlačné síly.

12.Zkoušky brzdového systému - stacionární a jízdní. Zkoušky trakční, teplotechnické. Zjišťování jízdních odporů. Hluková měření.

13.Příprava, organizace a plánování zkoušek. Zásady pro provádění jízdních zkoušek. Tvorba zkušebních metodik. Proces schvalování kolejových vozidel.

Detail:

-Základní kriteria pro modelování dynamických systémů a vozidel. Matematické modely a metody výpočtu řešení lineárních algebraických rovnic.

-Výpočet stability jízdy kolejových vozidel. Optimalizace vypružení a tlumení vozidel. Výpočet stabilních oblastí příčného kmitání.

-Náhrada hmotnostních parametrů komponentů kolejového vozidla.

-Matematické modely a metody výpočtů.

-Výpočet ohybového kmitání hmotného kontinua. Řešení pomocí soustavy obyčejných lineárních diferenciálních rovnic.

-Výpočet ohybového kmitání hmotného kontinua. Fyzikální modely. Řešení pomocí soustavy parciálních diferenciálních rovnic.

-Výpočet svislého kmitání vozidel. Optimalizace vypružení a tlumení.

-Vliv nelinearit a vnitřního tlumení na chování dynamických systémů a vozidel. Kriteria nelineárních systémů.

-Odezva dynamických systémů na náhodné buzení

-Stavba matematických modelů kolejových vozidel s více stupňů volnosti buzených od nerovnosti tratě.

Osnova cvičení:

Cvičení z témat

1.Základní kriteria pro modelování dynamických systémů a vozidel. Matematické modely a metody výpočtu řešení lineárních algebraických rovnic.

2.Výpočet stability jízdy kolejových vozidel. Optimalizace vypružení a tlumení vozidel. Výpočet stabilních oblastí příčného kmitání.

3.Náhrada hmotnostních parametrů komponentů kolejového vozidla.

4.Matematické modely a metody výpočtů.

5.Výpočet ohybového kmitání hmotného kontinua. Řešení pomocí soustavy obyčejných lineárních diferenciálních rovnic.

6.Výpočet ohybového kmitání hmotného kontinua. Fyzikální modely. Řešení pomocí soustavy parciálních diferenciálních rovnic.

7.Výpočet svislého kmitání vozidel. Optimalizace vypružení a tlumení.

8.Vliv nelinearit a vnitřního tlumení na chování dynamických systémů a vozidel. Kriteria nelineárních systémů.

9.Odezva dynamických systémů na náhodné buzení

10.Stavba matematických modelů kolejových vozidel s více stupňů volnosti buzených od nerovnosti tratě.

11.Cvičení formou exkurze - Zkoušky pevnostní - statické, únavové, nárazové a jízdní. Zkušební zařízení, příprava a realizace měření.

12.Cvičení formou exkurze - Zjišťování jízdních vlastností vozidel. Snímače, kalibrace snímačů, příprava a realizace měření.

13.Cvičení formou exkurze - Zkoušky brzdové a trakční. Zkušební vybavení, příprava a realizace měření.

Cíle studia:

Zkouška+zápočet

Studijní materiály:

1.Dynamika kolejových vozidel.Freibauer,Rus,Zahrádka,NADAS,1988

2.Teorie kolejových vozidel, Švejnoch a kol.,Skripta ČVUT, 1991

3.Dynamické jevy,namáhání a porušování pojezdu lokomotiv,NADAS,1986

Poznámka:

Výpočetní metody a zkoušení kolej. vozidel-VMKV

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• 06 109 NSTI DLTT 2012 zaměření KV (povinný předmět programu)