Modelowanie toru kolejowego, badania laboratoryjne i projektowanie przytwierdzeń szyn - stan wiedzy oraz wymagania TSI

dr inż. Zofia Kowalska

Przedstawiono autorską charakterystykę stanu wiedzy i kierunków badań w dyscyplinie naukowej nazywanej skrótowo „dynamiką kolejową”, która obejmuje różnorodne zagadnienia z zakresu dynamicznego oddziaływania pojazdu szynowego z torem kolejowym i podtorzem. Skoncentrowano się na zagadnieniach badania i modelowania toru kolejowego jako podsystemu, którego modelowanie fizyczne i komputerowe oceniono jest mniej zaawansowane od modelowania pojazdów szynowych oraz modelowania tzw. interfejsu, czyli układu koła z szyną.

Wyniki i kierunki badań porównano z zapisami w Technicznych Specyfikacjach Interoperacyjności (TSI) dotyczącymi sztywności toru oraz sztywności zespołów przytwierdzeń szyn. Stwierdzono, że badania prowadzone w licznych europejskich ośrodkach akademickich nie znalazły odzwierciedlenia w TSI ani normach PN-EN.

W szczególności zwrócono uwagę na niemiarodajność badań trwałości laboratoryjnej przytwierdzeń wg normy PN-EN 13146-4, wykonywanych na przytwierdzeniach z zamocowanym krótkim, swobodnym odcinkiem szyny, ponieważ cykliczne odkształcenia i wzajemne przemieszczenia elementów w takim badaniu są istotnie innych od występujących w torze.

Wskazano na konieczność badań laboratoryjnych odpowiednio długiego odcinka toru oraz konieczność rozwijania i stosowania komputerowych metod modelowania i symulacji dynamicznego oddziaływania pojazdu z torem oraz modelowania elastycznych przekładek w przytwierdzeniach jako nieważkich sprężystych przegubów, przenoszących nie tylko siły, ale również momenty sił.