English

Katalog předmětů

Identifikace

KódCN004
NázevŽelezniční konstrukce 2
Course nameRailway Constructions II

Zařazení

Zařazení ve studijních programech

Rozsah výuky

Přednášky2 [hodiny/týden], nepovinná
Cvičení2 [hodiny/týden], povinná

Zabezpečení výuky

ÚstavÚstav železničních konstrukcí a staveb
GarantJaroslav Smutný

Obsahové informace

Student získá pokročilé znalosti v oblasti experimentální analýzy konstrukcí. Rovněž se naučí sestavovat akustické modely a vytvářet hlukové mapy. Součástí získaných dovedností je také dobrá znalost protihlukových a proti-vibračních opatření. Uvedené dovednosti jsou vyučovány jak teoreticky, tak prakticky.
Měřící technika a modelování. Úvod do problematiky, hygienické normy a předpisy. Cíle a fyzikální principy měření a zařízení. Typy měřicích čidel, principy elektronického měření fyzikálních veličin.Vícekanálová měření, měřicí software, principy zpracování datových záznamů a vzájemných závislostí různých veličin. Měření mechanických a únavových vlastností materiálů dopravních staveb, měření, analýza a modelování mechanických napětí, statické a dynamické jevy. Měření, modelování a analýza teploty a teplotních polí.
Měření a analýza hluku a chvění, srovnání měřících a modelovacích technik. Predikce hladin hluku od silniční, železniční dopravy a letecké dopravy. Modální analýza, srovnání měřících a modelovacích technik. Analýza měření. Návrh a analýza protihlukových a protivibračních opatření. Tlumení vibrací a hluku na pevné jízdní dráze.
Dynamická analýza konstrukce železniční trati. Zásady, jednoduchý dynamický model interakce vozidlo kolej. Dynamické namáhání v oblasti kolejnicových styků, zdroje vibrací v závislosti na frekvenci.Dynamické modely železniční trati, kritická rychlost vlaku, dynamická odezva na vozidle, dynamická odezva na pohybujícím se dvojkolí, přenos vibrací mezi kolem a kolejnicí.
Aplikace pokročilých dynamických modelů metodou konečných prvků.
Stabilita kolejového roštu a podélné síly, příčné a podélné odpory, modelování metodou konečných prvků.

Harmonogram přednášky

  • 1.Měřící technika a modelování. Úvod do problematiky, hygienické normy a předpisy. Cíle a fyzikální principy měření a zařízení.
  • 2.Typy měřicích čidel, principy elektronického měření fyzikálních veličin.
  • 3.Vícekanálová měření, měřicí software, principy zpracování datových záznamů a vzájemných závislostí různých veličin.
  • 4.Měření mechanických a únavových vlastností materiálů dopravních staveb.
  • 5.Měření, analýza a modelování mechanických napětí, statické a dynamické jevy. Měření, modelování a analýza teploty a teplotních polí.
  • 6.Měření a analýza hluku a chvění, srovnání měřících a modelovacích technik. Predikce hladin hluku od silniční, železniční a letecké dopravy.
  • 7.Modální analýza, srovnání měřících a modelovacích technik. Analýza měření.
  • 8.Návrh a analýza protihlukových a protivibračních opatření. Tlumení vibrací a hluku na pevné jízdní dráze. Dynamická analýza konstrukce železniční trati. Zásady, jednoduchý dynamický model interakce vozidlo kolej.
  • 9.Dynamické namáhání v oblasti kolejnicových styků, zdroje vibrací v závislosti na frekvenci. Dynamické modely železniční trati, kritická rychlost vlaku. Dynamická odezva na vozidle, dynamická odezva na pohybujícím se dvojkolí, přenos vibrací mezi kolem a kolejnicí.
  • 10.Aplikace pokročilých dynamických modelů metodou konečných prvků. Stabilita kolejového roštu a podélné síly, příčné a podélné odpory, modelování metodou konečných prvků.

Harmonogram cvičení

  • V rámci cvičení jsou prezentovány následující výukové úlohy:
  • 1. Praktická analýza naměřených dat, analýza v časové, frekvenční a časově frekvenční rovině.
  • 2. Měření mechanických a únavových vlastností materiálů dopravních staveb.
  • 3. Měření a analýza hluku a chvění, predikce hladin hluku od silniční, železniční a letecké dopravy.
  • 4. Modální analýza, srovnání měřících a modelovacích technik.
  • 5. Měření, analýza a modelování mechanických napětí
  • 6. Analýza protihlukových opatření.
  • 7. Analýza proti-vibračních opatření.
  • 8. Statické a dynamické zatěžování vzorků konstrukcí.
  • 9. Měření a analýza teploty a teplotních polí.
  • 10. Dynamická analýza konstrukce železniční trati.
  • Výukové úlohy jsou prezentovány za aktivní účasti studentů.
Železniční spodek, členění a stavba železničního spodku, konstrukce a tvar zemního tělesa.
Konstrukce železničního svršku a moderní konstrukcemi kolejové jízdní dráhy, interakce železničního vozidla a koleje, statický návrh konstrukce železniční trati a kolejových konstrukcí.
Základní principy numerických výpočtů, řešení základních úloh numerické matematiky.
Fyzika, kinematika hmotného bodu, dynamika hmotného bodu, dynamika tuhých těles, kmity, vlnění.
Posuzování stavebních konstrukcí vystavených dynamickým účinkům. Základy teorie kmitání, frekvenční analýza, nelineární stavební mechanika.

Základní literatura předmětu

SMUTNÝ, Jaroslav: Měřící technika a modelování, CERM, 1998
ESVELD, Conraad: Modern Railway Track. Second Edition, MRT-Productions, Delft, 2001

Doporučená literatura ke studiu předmětu

Heinisch, Lehmann, Kracke, Rahn, Stuchly: Feste Fahrbahn, Hamburg, 2000