Файл: Компьютерные технологии и моделирование при проектировании железных дорог.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 59

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Талка – это программный комплекс предназначен для создания (на основе космических и аэрофотосъемочных материалов) разнообразных ГИС-данных. В состав комплекса входят программные обеспечения: «ЦФС-Талка», «Талка-космос», «Талка-TSP», «Талка-КПК», «Талка-ГИС». Выходная продукция «Талки»: фотосхемы, фотопланы, ортофотопланы; цифровые модели рельефа в виде горизонталей, матрицы высот, треугольников (TIN); электронные карты и планы [12].


Все перечисленные программы позволяют запроектировать объект (железнодорожный путь) с точки зрения его взаимоположение с учетом рельефа, гидрографии, геологии и ситуации. Проектировщик использует существующие нормы проектирования: СНиПы, СТНЦ и т.п. Эти нормы обобщают опыт и научные достижения применительно к каким-то осредненным проектным условиям. Соблюдение норм гарантирует применительно к железнодорожному пути выполнения критериев:

  1. безопасности (габаритов и );

  2. плавности: и др.

где – скорость, – время, – ускорение поезда.

Соблюдение норм проектирования в ряде случаев приводит к большим запасам, что удорожает проект.

Моделирование движения поезда по запроектированному профилю и плану позволило бы выявить силовые взаимодействия, обусловленные геометрией трассы, что позволило бы создать более экономичные проекты по сравнению с «нормативными» решениями.

Широкое применение для синтеза уравнений движения в символьной форме нашли универсальные системы: «Adams», «Reduce», «Neweul», «Medyna», «Dads», «LINDA», «Nubemm», «Unigraphics NX», «Solid Edge», «ProEngineer».

В России разработан программный комплекс «Универсальный механизм» (UM). Программный комплекс предназначен для моделирования динамики и кинематики плоских и пространственных механических систем.

UM включает в себя специализированный модуль для моделирования динамики железнодорожных экипажей: локомотивов, пассажирских и грузовых вагонов, путевых машин. Моделирование производится во временной области, то есть в зависимости от времени. С помощью UM можно создавать параметрические модели: задавать с помощью идентификаторов или выражений инерционные и геометрические параметры (в числе и графические изображения элементов), а также основные характеристики силовых элементов (например, жесткости пружин, коэффициенты диссипации зависимости гасителей, коэффициенты трения в контактах и так далее (рис. 2)).


Рис. 2

Для уточнения результатов моделирования и/или для решения задач долговечности отдельные элементы конструкции, например, хребтовые балки и кузова вагонов, могут быть представлены в виде упругих тел. Параметризация модели является основой эффективного анализа динамических свойств железнодорожных экипажей и их оптимизации.

При создании модели исследователь указывает количество единиц подвижного состава, их тип, а также тип поглощающих аппаратов, используемых на соответствующем экипаже. Тип экипажа выбирается из базы, включающей модели локомотивов и вагонов, наиболее распространенных на российских железных дорогах (рис. 3). Эта база может быть дополнена моделью любого экипажа. Для этого достаточно создать графический образ экипажа, задать длину по осям автосцепок, массу экипажа, силы основного сопротивления движению, тяговые характеристики для локомотивов, а также (при необходимости) силы, специфичные для данного экипажа. Каждая единица подвижного состава в терминах программного комплекса представляет собой подсистему, которая, вообще говоря, может быть моделью любой сложности. Несмотря на то, что в большинстве случаев достаточно одномассовой модели экипажа, в железнодорожный состав может быть включена, например, уточненная модель грузового вагона с трехэлементными тележками или модель трехвагонного сцепа для более подробного анализа динамики отдельного экипажа в поезде при помощи модуля UM Train 3D.

Рис. 3

В качестве исходных данных о пути вводят файлы описания координат рельсовой колеи (продольный профиль, вертикальные координаты, план линии, описание поперечного профиля головки рельса), поперечного профиля колес и характеристик подсистем пассажирского вагона (кузов, тележки, колесные пары, рессорное подвешивание, демпферы, автосцепка и т.д.), взаимной ориентации колес и рельсов. Левое и правое колесо вагона рассматривают отдельно со своими системами координат.

В расчетах принимают во внимание отступления в геометрии рельса от правильной кривой или прямой (его геометрические отступления в плане и профиле от проектного положения). Отступления в плане учитываются смещением основания контактной площадки. Демпфирование колебаний определяют с учетом скорости деформации демпферов в соответствии с их нелинейными характеристиками [13].


Используя существующие на сегодняшний день программы проектирования и моделирования можно создать программный комплекс, который не только поможет выполнить проекты, но и прогнозировать поведение самого проектируемого объекта в будущем, что облегчило процесс нахождения необходимых решений для проектирования.

Литература

  1. НПФ «Топоматик»: официальный сайт программного продукта «Топоматик Robur». URL:http://www.topomatic.ru (дата обращения 20.01.2009).

  2. НПЦ «Геоника»: официальный сайт программного продукта «GeoniCS». URL:www.geonika.net (дата обращения 25.03.2009).

  3. ГК CSoft: каталог: программное обеспечение: «GeoniCS Желдор». URL:http://www.csoft.ru (дата обращения 26.03.2009).

  4. Программный комплекс автоматизированного проектирования капитального ремонта пути Kaprem 5.1: руководство пользователя. Иркутск, 2007. 5с.

  5. Кредо-Диалог: официальный сайт программного продукта «CREDO». URL:http://www.credo-dialogue.com/ (дата обращения 10.05.2009).

  6. Геокад: официальный сайт программного продукта «GEO+CAD». URL:http://www.geocad.com.ua/ (дата обращения 10.05.2009).

  7. ГК CSoft: каталог: программное обеспечение: «Plateia». URL:http://www.csoft.ru (дата обращения 26.03.2009).

  8. Autodesk: официальный сайт программного продукта «AutoCAD®Civil 3D». URL:http://www.autodesk.ru (дата обращения 30.08.2009).

  9. ИндорСофт: официальный сайт программного продукта «IndorCAD». URL:http://www.indorsoft.ru(дата обращения 20.07.2009).

  10. Принт: геодезическое оборудование: программное обеспечение: «Pythagoras». URL: http://www.prin.ru(дата обращения 10.02.2009).

  11. Фирма Г.Ф.К.: обработка измерений: «LISCAD». URL:http://www.gfk-leica.ru(дата обращения 04.03.2009).

  12. Талка-ГИС: официальный сайт программного продукта «Талка». URL:http://gis.talka2000.ru(дата обращения 02.03.2009).

  13. Универсальный механизм: официальный сайт программного продукта «UM» . URL:http://www.umlab.ru(дата обращения 15.03.2009).

Смотрите также файлы