Istraživanje nisko-frekventnih slobodnih vibracija kolosječne konstrukcije


Buka i vibracije uzrokovane željezničkim prometom česta su smetnja ljudima koji žive u blizini. Za kontrolu buke koja se širi zrakom najčešće rješenje u praksi su akustičke barijere, međutim, navedena zaštita ne umanjuje vibracije koje se šire tlom. Te vibracije ljudi osjećaju kao gibanje tla ili kao nisko-frekventnu strukturnu buku. U takvim slučajevima moguće su još nepovoljnije ljudske reakcije. Generalno ljudsko tijelo najviše reagira na vibracije frekvencije niže od 20 Hz koje ovisno o intenzitetu, duljini trajanja, mjestu i smjeru djelovanja mogu uzrokovati neželjene efekte kao što su smanjena ugoda i iritacija ali i ozbiljni lokomotorni, vaskularni, probavni i neurološki poremećaji. Pri prekoračenju maksimalno dopuštenih vrijednosti po Međunarodnim ISO standardima (International Organisation for Standardisation) nastupa fizički i psihički zamor, umanjuje se radna sposobnost i stvara posebna opasnost od pojave vibracijske bolesti.

Tehničke mjere za smanjenje širenja vibracija su ograničene. Efikasnost tih metoda nije uvjek sigurna i njihova realizacija može biti skupa. Ovim istraživanjem teži se poboljšanju postojećih mjera i pronalasku novih mjera za smanjenje nastanka i širenja vibracija.

Pri kotrljanju kotača po tračnici, tračnica i kotač započinju vertikalne vibracije zbog površinskih neravnina ili valovitosti pruge. Čak i geometrijski savršene površine mogu stvarati vibracije pri različitim krutostima pragova tračnica. Problem vibracijskog sistema interakcije kotača i tračnice rješiv je u vremenskoj domeni. U mnogo analitičkih pristupa za rješavanje u vremenskoj domeni se pomoću metode superpozicije prirodnih oblika vibriranja određuje odziv tračnice tj. jednadžbe gibanja željezničke pruge temelje se na modalnoj analizi tračnica. Jednom kad su konstrukciji definirane modalne komponente, umanjuje se vrijeme daljnjih izračuna što je velika prednost navedene metode.

U literaturi o opisanom problemu dio autora koristi konačne modele tračnica na konačnom broju pragova a dio beskonačne modele tračnica. Kod beskonačnih modela tračnica karakteristično je predvidjeti savršeno periodičko oslanjanje tračnice što je u praksi teško izvedivo pa je cilj ovog projekta usporediti navedene pristupe, odrediti odstupanja rezultata i usporediti ih s eksperimentalnim rezultatima.

Provedenim istraživanjem, istraživački portfelj šireg tima dodatno će se proširiti kroz objavljivanje znanstvenih radova i vidljivost rezultata u području vibracija periodički oslonjenih konstrukcijskih elemenata. Rezultati istraživanja predstavljali bi proširenje postojećih znanja, koje bi se mogle uključiti i u provođenje nastave.


Istraživački tim
Ante Skoblar askoblar@riteh.hr

dr.sc. Ante Skoblar dipl.ing.

Tehnički fakultet

prostorija: 2-140
e-pošta: askoblar@riteh.hr
telefon: 051/651-498