Diskrétní modelování štěrku pro železniční svršek

Abstract

Pro modelování částicových materiálů se dnes používá převážně metoda diskrétních prvků (DEM), která vnímá každou částici jako samostatné těleso. Těleso železničního svršku sloužící k pojíždění drážního vozidla je typickým příkladem takového částicového nespojitého materiálu. Na kolejové lože působí při projíždění drážního vozidla statické a dynamické síly. Díky cyklickému zatěžování dochází k trvalým změnám v tělese železničního svršku. Vytváření dutin, shlukování a praskání kameniva ovlivňují interakci železničního pražce s kolejovým ložem a vedou ke škodám v železniční dopravě. Využití metody diskrétních prvků umožní reálně vystihnout problematiku železničního svršku a snížit tak náklady spojené s jeho návrhem a opravami. Práce je zaměřena na modelování štěrku a zjištění parametrů diskrétního modelu. Získané výsledky jsou porovnány s reálnými experimenty provedenými na Nottinghamské univerzitě.For modeling of particulate materials, discrete element method (DEM) is commonly used. It perceives every particle like a single body. A railway ballast loading by trains is a typical example of a particulate discrete material. By a passing train, static and dynamic forces act on a track bed. Cycling loading results in pernament changes in the railway ballast. Cavity creation, agglomeration and ballast cracking lead to damages in rail traffic. Usage of the discrete element method may reveal the real issues of the railway ballast and it may leads to a reduction of costs associated with a design and repairs. This thesis is focused on the ballast modeling and identification of the discrete model parameters. Obtained results are compared with real experiments from Nottingham University.