Detail předmětu
Železniční konstrukce 2
FAST-NNB014Ak. rok: 2025/2026
Měřící technika a modelování. Úvod do problematiky, hygienické normy a předpisy. Cíle a fyzikální principy měření a zařízení. Typy měřicích čidel, principy elektronického měření fyzikálních veličin.Vícekanálová měření, měřicí software, principy zpracování datových záznamů a vzájemných závislostí různých veličin. Měření mechanických a únavových vlastností materiálů dopravních staveb, měření, analýza a modelování mechanických napětí, statické a dynamické jevy. Měření, modelování a analýza teploty a teplotních polí.
Měření a analýza hluku a chvění, srovnání měřících a modelovacích technik. Predikce hladin hluku od silniční, železniční dopravy a letecké dopravy. Modální analýza, srovnání měřících a modelovacích technik. Analýza měření. Návrh a analýza protihlukových a protivibračních opatření. Tlumení vibrací a hluku na pevné jízdní dráze.
Dynamická analýza konstrukce železniční trati. Dynamické modely železniční trati, kritická rychlost vlaku, dynamická odezva na vozidle, dynamická odezva na pohybujícím se dvojkolí, přenos vibrací mezi kolem a kolejnicí.
Aplikace pokročilých dynamických modelů metodou konečných prvků.
Stabilita kolejového roštu a podélné síly, příčné a podélné odpory, modelování metodou konečných prvků.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Konstrukce železničního svršku a moderní konstrukcemi kolejové jízdní dráhy, interakce železničního vozidla a koleje, statický návrh konstrukce železniční trati a kolejových konstrukcí.
Základní principy numerických výpočtů, řešení základních úloh numerické matematiky.
Fyzika, kinematika hmotného bodu, dynamika hmotného bodu, dynamika tuhých těles, kmity, vlnění.
Posuzování stavebních konstrukcí vystavených dynamickým účinkům. Základy teorie kmitání, frekvenční analýza, nelineární stavební mechanika.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Učební cíle
Student zvládne problematiku dynamické analýzy konstrukce železniční trati, měřící techniky a modelování a stability kolejového lože.
Základní literatura
Nový R.: Hluk a chvění, ČVUT v Praze, 2009, ISBN 978-80-01-04347-9 (CS)
Smutný J., Pazdera L.: Časově frekveční analýza se zaměřením na železniční konstrukce, Brno, Cerm, 2009, ISBN 978-80-7204-664-5 (CS)
SMUTNÝ J., PAZDERA L.: Snižování hluku u železničních vlakových souprav, Akustika, 2008, roč. 10, č. 2, s. 27-41. ISSN: 1801- 9064. (CS)
SMUTNÝ Jaroslav, PAZDERA Luboš: Železniční stavby - měřicí technika a dynamika železničních staveb, Brno, Akademické nakladatelství CERM, 1998, ISBN 80-214-0976-2 (CS)
SMUTNÝ J., PAZDERA L.: The experimental analysis of dynamic processes related to railway transport, Brno, AKADEMICKÉ NAKLADATELSTVÍ CERM, 2012, 156 s, ISBN: 978-80-7204-827- 4 (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program NPC-SIK magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
- 1. Měřící technika a modelování. Úvod do problematiky, hygienické normy a předpisy. Cíle a fyzikální principy měření a zařízení.
- 2. Typy měřicích čidel, principy elektronického měření fyzikálních veličin.
- 3. Vícekanálová měření, měřicí software, principy zpracování datových záznamů a vzájemných závislostí různých veličin.
- 4. Měření mechanických a únavových vlastností materiálů dopravních staveb.
- 5. Měření, analýza a modelování mechanických napětí, statické a dynamické jevy. Měření, modelování a analýza teploty a teplotních polí.
- 6. Měření a analýza hluku a chvění, srovnání měřících a modelovacích technik. Predikce hladin hluku od silniční, železniční a letecké dopravy.
- 7. Modální analýza, srovnání měřících a modelovacích technik. Analýza měření.
- 8. Návrh a analýza protihlukových a protivibračních opatření. Tlumení vibrací a hluku na pevné jízdní dráze. Dynamická analýza konstrukce železniční trati.
- 9. Dynamické modely železniční trati, kritická rychlost vlaku. Dynamická odezva na vozidle, dynamická odezva na pohybujícím se dvojkolí, přenos vibrací mezi kolem a kolejnicí.
- 10. Aplikace pokročilých dynamických modelů metodou konečných prvků. Stabilita kolejového roštu a podélné síly, příčné a podélné odpory, modelování metodou konečných prvků.
Cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
V rámci cvičení jsou prezentovány následující výukové úlohy:
- 1. Praktická analýza naměřených dat, analýza v časové, frekvenční a časově frekvenční rovině.
- 2. Měření mechanických a únavových vlastností materiálů dopravních staveb.
- 3. Měření a analýza hluku a chvění, predikce hladin hluku od silniční, železniční a letecké dopravy.
- 4. Modální analýza, srovnání měřících a modelovacích technik.
- 5. Měření, analýza a modelování mechanických napětí
- 6. Analýza protihlukových opatření.
- 7. Analýza proti-vibračních opatření.
- 8. Statické a dynamické zatěžování vzorků konstrukcí.
- 9. Měření a analýza teploty a teplotních polí.
- 10. Dynamická analýza konstrukce železniční trati.
Výukové úlohy jsou prezentovány za aktivní účasti studentů.