Системный подход в аналитико-информационном обеспечении задач управления эксплуатационной надежностью протяженных транспортных систем

• Автор: Четвертнова, Вера Васильевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 219 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРОТЯЖЕННОЙ

ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАДЕЖНОСТЬ НА ПРИМЕРЕ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ

1.1. Применение системного подхода в исследовании эксплуатационной надежности протяженных транспортных объектов
1.2. Структурная декомпозиция, как этап системного анализа протяженной транспорт ной системы.

1.2.1. Нормирование и состояние исследований

продольного профиля железнодорожного пути, как отражение геометрии протяженной транспортной системы
1.2.2. Современные представления о работе рельсовой колеи с позиции взаимодействия модулей системы подвижного состава, верхнего строения пути, нижнего строения пути и
его основания.
1.2.3.Влияние нижнего строения пути и его основания на работу протяженного транспортного объекта.
1.3. Цель и задачи исследования
2. ФОРМИРОВАНИЕ ДЕТАЛЬНОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
ПРОТЯЖЕННОЙ ТРАНСПРТНОЙ СИСТЕМЫ НА ПРИМЕРЕ
УЧАСТКОВ ТРАНССИБИРСКОЙ И БАЙКАЛО
АМУРСКОЙ МАГИСТРАЛЕЙ
2.1. Анализ надежности протяженной транспортной системы
2.1.1. Основные положения.
2.2.2. Показатели надежности
2.2. Функциональноструктурный анализ протяженной
транспортной системы железнодорожный путь
2.2.1. Общие положения.
2.2.2. Однофакторный анализ
2.2.3. Многофакторный анализ.
2.2.4. Корреляционный анализ.
2.2.5. Краткие выводы
2.3. Общие выводы анализа. Формирование требований
к создаваемой системе
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОТЯЖЕННОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ
3.1. Общие представления синтеза системы.
3.2.Математическая постановка задачи.
3.3. Метод конечных элементов как инструмент исследования
3.4. Определение количественных показателей движений
земной коры на примере Транссибирской магистрали.
3.5. Постановка задачи моделирования и обоснование принятых в модели допущений.
3.5.1. Геометрия модели и ее дискретизация.
3.5.2. Нагрузки
3.5.3. Свойства материалов.
3.5.4. Моделирование геодеформационных воздействий.
3.5.5.Граничные условия
3.6. Обоснование и проверка достоверности расчетов.
3.7. Моделирование работы реального участка железнодорожного пути.
3.8. Анализ напряженнодеформированного состояния на участках различных типов продольного профиля.
3.8.1. Характеристика участков
3.8.2. Анализ результатов моделирования.
3.9. Краткие выводы.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ГРАНИЦ ПРИМЕНИМОСТИ НОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОДОЛЫ ЮГО ПРОФИЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ НА УЧАСТКАХ АКТИВНЫХ ДВИЖЕНИЙ ЗЕМНОЙ КОРЫ.
4.1. Критерии анализа напряженнодеформированного состояния участка железнодорожного пути
4.2. Влияние длины участка геодеформационного воздействия на напряженнодеформированное состояние железнодорожного пути.
4.3. Влияние поперечного геодеформационного воздействия на напряженнодеформированное состояние участка
железнодорожного пути.
4.4 Анализ напряженнодеформированного состояния участка железнодорожного пути при различных типах продольного профиля
4.4.1. Варианты нагрузок и воздействий.
4.4.2. Анализ результатов расчета по ямообразному продольному профилю
4.4.3. Оценка влияния схемы расположения поезда
на принятые ограничения длин разделительных площадок.
4.4.4. Анализ результатов расчета по горбообразному продольному профилю
4.4.5. Краткие выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ


Среди основных параметров продольного профиля можно выделить длину элемента профиля, алгебраическую разность сопрягаемых уклонов и радиус вертикальной сопрягающей кривой. Нормирование этих величин позволяет исключить возникновение в поезде недопустимых продольных усилий и ускорений. ЯЦЯ, 1. Н Б допустимая величина продольного усилия, Н. Усилие, возникающее в автосцепке, может складываться из ряда составляющих, зависящих от величины перелома продольного профиля, от режима и характера движения поезда, состояния сцепных приборов, весовой нормы, скорости движения, а также от количества переломов, одновременно расположенных под движущимся поездом. Увеличение продольных усилий и ускорений, как правило, приводит к повышенному износу подвижного состава, обрывам автосцепок, возникновению неприятных ощущений у пассажиров, смещению грузов и возможному сходу подвижного состава с рельсов. Анализируя исторические этапы разработки технических указаний по проектированию магистральных железных дорог, можно отметить год год утверждения Министерством путей сообщения ТУ проектирования и сооружения железных дорог. В дальнейшем ТУ неоднократно подвергались переработке г. Технические условия проектирования ТУП года регламентировали минимальные длины элементов продольного профиля, как с точки зрения обеспечения плавности движения, так и сокращения объемов земляных работ. При этом минимальные длины элементов продольного профиля были даны в зависимости от руководящего уклона линии и от алгебраической разности сопрягаемых уклонов. ТУП устанавливали различные требования к длинам элементов профиля на выпуклом и вогнутом продольном профиле. Величины алгебраических разностей сопрягаемых уклонов нормировались исходя из условия предотвращения разрыва поезда при паровозной тяге. Выработанные в конце сороковых годов ТУП, основывались на длине поезда при паровозах типа ФД с тягой т и вагонном составе из четырехосных и двухосных вагонов. Именно поэтому, нормы проектирования продольного профиля, как и всякие другие нормы, нельзя считать незыблемыми , . Подход к пересмотру и совершенствованию норм проектирования железных дорог осуществлялся с позиции научнотехнического прогресса на железнодорожном транспорте, с учетом перспективы дальнейшего роста объемов перевозок, внедрения совершенных технологий перевозочного процесса и прогрессивных технических средств. Исследованием продольных усилий, возникающих в поезде, занимался ряд отечественных ученых Н. Е. Жуковский, М. М. Протодьяконов2, 3, В. А.
Лазарян , Вершинский , И. И. Кантор , Е. Г1. Блохин , , 1I Гребенюк , Л. А. Мугииштейн и другие. Анализ условий движения поезда длительное время удавалось проводить только экспериментальным путем в связи с большой трудоемкостью расчетов и сложностью моделирования. Это работы коллектива ДИИТа под руководством акад. АН УССР В. А. Лазаряна и проф. С.В. Вершинского , . А.У. Танеевым, Панькиным и Ю. И. Псршицем . Возможности моделировать переходные режимы движения поезда появилась только с появлением электронновычислительной техники. С ее помощью, благодаря быстродействию, большой памяти, развитым внешним устройствам были решены многие задачи динамики поезда, а также задачи по определению условий сопряжения элементов продольного профиля 7. Проведенные исследования позволили оценить величину возникающих продольных усилий и получить данные по способам управления поездами, при переходных режимах через переломы продольного профиля 1, , . Оценка значений растягивающих и сжимающих усилий по результатам опытных поездок в режиме регулировочного торможения по перелому продольного профиля приводится в работе . Предложенная в работе 1 математическая модель позволила выявить наличие взаимосвязи между возникающими продольными усилиями, скоростью движения, весом поезда, радиусом вертикальной кривой и режимом движения поезда. В основе современных требований проектирования продольного профиля лежит теория М. М. Протодьяконова 2, разработанная в гг. Созданная теория основывалась на первом этапе на сохранении допустимых усилий в упряжных приборах на втором этапе, с появлением автосцепки, на соблюдении допустимых ускорений, возникающих в поезде.