Численное моделирование упругих перемещений рельсовой плети при наличии фактора торможения поездов, ведомых современными локомотивами

   Современные подходы к проектированию, строительству и эксплуатации бесстыкового пути недостаточно полно учитывают специфику его напряженно-деформированного состояния. В частности, не учтен фактор торможения поездов, один из наиболее неблагоприятных факторов внешнего воздействия на конструкцию бесстыкового пути.
   В статье обозначена необходимость теоретико-экспериментального подхода к повышению достоверности оценки надежности температурной работы бесстыкового пути в вариативных эксплуатационных условиях при наличии фактора торможения поездов, ведомых современными и перспективными видами локомотивов.
   Представлены результаты численного моделирования бесстыкового пути при наличии фактора электродинамического торможения локомотива. Полученные по результатам моделирования значения упругих перемещений рельсовой плети сопоставлены со значениями перемещений, зарегистрированных в ходе натурных экспериментов, с расчетными значениями по методике профессора Н. И. Карпущенко и по усовершенствованной методике, учитывающей план железнодорожной линии, вариативность значений коэффициента сцепления колеса и рельса, а также особенности режимов торможения локомотива. Разброс значений упругих перемещений, найденных по результатам моделирования и эксперимента, находится в пределах 18 %, что говорит о достаточной точности модели.
   Разработана и верифицирована численная модель рельсовой плети методом конечных элементов. Предложен теоретико-экспериментальный подход к оценке напряженно-деформированного состояния бесстыкового пути при наличии фактора торможения с использованием метода конечных элементов.
   Подтверждена гипотеза о том, что локально возникающие продольные силы инициируются тормозящим поездом в рельсовых плетях бесстыкового пути и оказывают влияние на резерв его устойчивости.

1. Карпущенко Н. И., Ардышев И. К. Новые проблемы содержания бесстыкового пути на особогрузонапряженных участках // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2023. № 1 (64). С. 5–14.

2. Ардышев И. К. Продольные деформации рельсовых плетей при рекуперативном торможении поездов в суровых климатических условиях // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2024. № 2 (69). С. 41–48.

3. Карпущенко Н. И., Ардышев И. К., Ермаханова Р. С. Устойчивость бесстыкового пути к поперечному сдвигу под поездом // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2021. № 1 (56). С. 57–64.

4. Суслов О. А., Гришина М. А. Расчет оптимальной температуры закрепления рельсовых плетей на основе многофакторного анализа эксплуатационных условий его укладки // Вестник транспорта Поволжья. 2025. № 1 (109). С. 148–153.

5. Стоянович Г. М., Пупатенко В. В., Гильмутдинов С. А. О температуре закрепления бесстыковых плетей на постоянный режим эксплуатации // Транспорт Азиатско-Тихоокеанского региона. 2019. № 4 (21). С. 36–39.

6. Пересмотреть Инструкцию по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути / В. И. Новакович, Г. В. Карпачевский, Н. И. Залавский [и др.] // Путь и путевое хозяйство. 2023. № 8. С. 32–33.

7. Воздействие на путь электровозов с асинхронными двигателями / В. О. Певзнер, Т. И. Громова, И. Б. Петропавловская [и др.] // Путь и путевое хозяйство. 2022. № 11. С. 2–5.

8. Ардышев И. К. Моделирование деформаций рельсовых плетей при торможении поезда в сложных эксплуатационных условиях Сибири // Фундаментальные и прикладные вопросы транспорта. 2024. № 4 (15). С. 43–50.

9. Карпущенко Н. И. Надежность связей рельсов с основанием. Москва : Транспорт, 1986. 150 с.

10. Горох Н. А. Закрепление от угона звеньевого пути на деревянных шпалах при рекуперативном торможении поездов и температурных деформациях рельсов : специальность 05.22.06 «Железнодорожный путь и путевые машины» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Горох Николай Андреевич ; Новосибирский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта. Новосибирск, 1988. 181 с.

11. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути : утверждена распоряжением ОАО «РЖД» от 14.12.2016 № 2544р : (ред. от 10.04.2023). Москва, 2023. 176 с.