Geležinkelio kelio balasto ir pobalastinio sluoksnių struktūros ir savybių kaitos modeliavimas, įvertinant aplinkos oro veiksnius ir traukinių eismo apkrovas

Abstract

Disertacijos darbo aktualumas yra susijęs su sistemos „riedmuo–kelias“ e-samų skaitinių modelių ir projektavimo normų tobulinimu. Rengiant darbą buvo kompleksiškai ištirtos geležinkelio kelio konstrukcijai įrengti naudo-jamų mineralinių medžiagų fizinės ir mechaninės savybės. Kiekybiškai į-vertinta technologinių procesų įtaka šių savybių kaitai. Nustatytos atskirų geležinkelio kelio konstrukcijos sluoksnių savybės veikiant didžiausiai riedmenų ašies apkrovai ir skirtingai aplinkos oro temperatūrai bei drėgmei. Šiam tikslui pasiekti išanalizuoti mokslo darbai, atliktas skaitinis modelia-vimas ir eksperimentiniai tyrimai. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos li-teratūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai, santrauka anglų kalba ir 7 priedai. Įvadiniame skyriuje pateikta tiriamoji problema, darbo aktualumas ir tyrimų objektas. Formuluojamas darbo tikslas ir uždaviniai, aprašoma tyri-mų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos. Pirmajame skyriuje išanalizuoti mokslo darbai, susieti su geležinkelio kelio konstrukcijai įrengti naudojamų medžiagų savybėmis ir jų įtaka gele-žinkelio kelio konstrukcijos eksploataciniams rodikliams. Nagrinėjami sis-temos „riedmuo–kelias“ modeliai ir destruktyviųjų veiksnių įtaka geležinke-lio kelio konstrukcijos eksploataciniams rodikliams. Aptariami naudojami būdai ir priemonės, skirti išlaikyti ir atstatyti geležinkelio kelio konstrukcijos eksploatacinius rodiklius. Antrajame skyriuje pateikiamas aplinkos oro veiksnių įtakos geležinke-lio kelio konstrukcijos elgsenai nustatymo ir vertinimo metodas. Sudaryti geležinkelio kelio konstrukcijos hidroterminio režimo ir riedmenų apkrovų įtakos geležinkelio kelio konstrukcijai skaitiniai modeliai. Trečiajame skyriuje pateikiami eksperimentinių tyrimų, kurių metu bu-vo ištirtos geležinkelio kelio konstrukcijai įrengti naudojamų mineralinių medžiagų fizinės ir mechaninės savybės, rezultatai. Šiame skyriuje patei-kiami geležinkelio kelio konstrukcijose vykstančių fizikinių procesų ir gele-žinkelio kelio deformacijų rezultatai. Sukurti skaitiniai modeliai ir iš jų gauti rezultatai leidžia patobulinti jau esamus skaitinius modelius ir patikslinti ge-ležinkelio kelio projektavimo metodiką, kurioje įvertinta daugiau destrukty-viųjų veiksnių.

The relevance of the dissertation relates to the improvement of the existing numerical models and design norms of the “car–track” system. Comprehen-sive analysis of physical and mechanical properties of mineral materials used to install railway track construction was carried out in the course of the thesis, also performing a quantitative assessment of the impact of techno-logical processes on the change of these properties. Properties of different railway track construction layers exposed to the maximum rolling stock axle load, different ambient air temperatures and moisture were determined. Analysis of scientific works, numerical modelling and experimental re-search were carried out for this purpose. The dissertation consists of the introduction, three chapters, general conclusions, references, a list of publications by the author on the topic of the dissertation, summary in English and 7 annexes. The introduction presents the research problem, the relevance of the thesis and the object of the research. The objective and tasks of the thesis are formulated, describing the research methodology, the scientific novelty of the thesis, the practical significance of the results of the thesis and the defence statements. Author publications on the topic of the dissertation are listed at the end of the introduction. The first chapter analyses research works related with the properties and technologies used to instal the railway track construction and their in-fluence on the performance indicators of the construction. The “car–track” system models and the impact of destructive factors on the performance indicators of the railway track construction are analysed. The methods and means used to maintain and restore the performance indicators of the rail-way track construction are discussed. The second chapter presents the identification of the ambient air fac-tors and their assessment. Numerical models for determining the hydro-thermal mode of the railway track construction and rolling stock loads af-fecting the railway track construction are compiled. The third chapter presents result of the experimental research carried out to investigate the physical and mechanical properties of materials used to install the railway track construction. This chapter presents the results of physical processes that occur in the railway track constructions and its de-formation results. The created numerical models and the results received in application there of allow improving the existing numerical models and re-vising design methodologies including increasingly more destructive factors.