Ключевое слово: «гармонический анализ»

Рассмотрены особенности взаимодействия в системе «колесо – рельс» с учетом факторов конструкции и состояния железнодорожного пути и их влияния на контактно-усталостную долговечность рельсов. Разработаны модели железнодорожного пути, включающие верхнее и нижнее строение, а также другую инфраструктуру в зоне железной дороги и позволяющие исследовать свойства и работоспособность пути в связи с перспективой роста осевых нагрузок и грузопотока на отдельных участках эксплуатации, а также ухудшением состояния при изменении жесткости верхнего и нижнего строения пути, обусловленным природно-климатическими условиями Севера.

Предложена к рассмотрению методика оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) железнодорожного пути в условиях Крайнего Севера и Сибири, заключающейся в том, что в соответствии со строением пути создают трехмерные конечно-элементные (КЭ) модели исследуемого участка железнодорожного пути с прилегающей к нему инфраструктурой, проводят гармонические нагружения КЭ моделей, жесткость элементов которых соответствует жесткости замерзшего и оттаявшего исследуемого участка железнодорожного пути с прилегающей к нему инфраструктурой, результаты гармонических откликов нагружаемых трехмерных конечно-элементных моделей применяют для определения диапазона частот измеряемых экспериментально параметров НДС.

С помощью гармонического анализа подобных разномасштабных конечно-элементных моделей кубических ячеек с содержащимися посередине внутри точечными массовыми элементами показана возможность физического обоснования фазовых переходов в твердых телах на микро– и мезоуровнях деформирования.

Разработана методика исследования напряженно-деформированного состояния участков железнодорожного пути, основанная на применении кроме статического и модального, также и гармонического анализа метода конечных элементов. Показана возможность проведения сравнительного анализа изменений по частоте колебаний динамических параметров напряженно-деформированного состояния элементов участка безбалластного железнодорожного пути при разных температурах.

Предлагается к рассмотрению методика решения проблем большой добычи полезных ископаемых путем создания четырех упрощенных масштабных (уменьшенных в 20 тысяч раз) конечно-элементных моделей Земли, содержащих ядро, мантию и относительно тонкую сплошную кору. Во второй модели в районе Северного полюса сделана сферическая выемка до середины глубины коры Земли. В третьей модели аналогичная выемка сделана в районе экватора. В четвертой модели сделаны две такие выемки в районе полюса и экватора. Выемки имитируют сделанную глобальную сырьевую добычу в указанных местах. И далее проводятся статический, модальный и гармонический расчетные анализы моделей и оценивается влияние глобальных сырьевых выемок на изменение прочностных статических и динамических характеристик рассматриваемых моделей.