Безопасные рельсы. Исследования МФТИ для стабильности железных дорог

Российские исследователи разработали уникальную методику численного моделирования, которая позволяет точно прогнозировать механические напряжения в системе взаимодействия поездов с рельсами и другими элементами железнодорожной инфраструктуры. Этот подход открывает новые возможности для повышения безопасности и эффективности железнодорожных перевозок.

Методика позволяет гибко изменять параметры подвижного состава, рельсов и других элементов, чтобы изучить, как распределяются напряжения в системе. Это особенно важно для проектирования надежной железнодорожной инфраструктуры, где контактные напряжения между колесами и рельсами оказывают значительное влияние на долговечность пути.

"Результаты численного моделирования помогают нам лучше понять, где возникают напряжения в системе и как они распределяются во времени и пространстве",

• Антон Кожемяченко, научный сотрудник МФТИ

Метод основан на сеточно-характеристическом подходе, который уже зарекомендовал себя в геофизике. Этот инструмент позволяет учитывать сложные процессы, такие как переотражение сигналов от элементов пути и динамика распространения нагрузок. Точность расчетов дает ученым возможность анализировать распределение напряжений на каждом этапе движения состава.

Проверка алгоритма показала его высокую эффективность. В ходе эксперимента исследователи проанализировали движение двух четырехосных цистерн по участку с балластным слоем. Было выявлено, что нагрузки на балласт и земляное полотно значительно ниже, чем на систему колесо-рельс, что важно учитывать при проектировании.

"Наше исследование открывает новые горизонты для применения современных численных методов в области транспортной безопасности",

• Евгений Песня, научный сотрудник МФТИ

Этот подход не только улучшает анализ состояния железнодорожных путей, но и создает основу для разработки новых технологий, которые сделают движение поездов более безопасным и стабильным.

Источник: Центр научной коммуникации МФТИ