Determining the Deformation Characteristics of Railway Ballast by Mathematical Modeling of Elastic Wave Propagation
| dc.contributor.author | Kurhan, Dmytro | en |
| dc.contributor.author | Kurhan, Mykola | en |
| dc.contributor.author | Horváth, Balázs | en |
| dc.contributor.author | Fischer, Szabolcs | en |
| dc.date.accessioned | 2023-08-01T09:10:07Z | |
| dc.date.available | 2023-08-01T09:10:07Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description | M. Kurhan: ORCID 0000-0002-8182-7709, S. Fischer: ORCID 0000-0001-7298-9960, D. Kurhan: ORCID 0000-0002-9448-5269, B. Horváth: ORCID 0000-0002-1520-8731 | en |
| dc.description.abstract | ENG: The article solves the problem of theoretically determining the deformable characteristics of railway ballast, considering its condition through mathematical modeling. Different tasks require mathematical models with different levels of detail of certain elements. After a certain limit, excessive detailing only worsens the quality of the model. Therefore, for many problems of the interaction between the track and the rolling stock, it is sufficient to describe the ballast as a homogeneous isotropic layer with a vertical elastic deformation. The elastic deformation of the ballast is formed by the deviation of individual elements; the ballast may have pollutants, the ballast may have places with different levels of compaction, etc. To be able to determine the general characteristics of the layer, a dynamic model of the stress–strain state of the system based on the dynamic problem of the theory of elasticity is applied. The reaction of the ballast to the dynamic load is modeled through the passage of elastic deformation waves. The given results can be applied in the models of the railway track in the other direction as initial data regarding the ballast layer. | en |
| dc.description.abstract | UKR: У статті вирішено задачу теоретичного визначення деформаційних характеристик залізничного баласту з урахуванням його стану шляхом математичного моделювання. Для різних завдань потрібні математичні моделі з різним рівнем деталізації тих чи інших елементів. Після певної межі зайва деталізація тільки погіршує якість моделі. Тому для багатьох задач взаємодії колії і рухомого складу достатньо описати баласт як однорідний ізотропний шар з вертикальною пружною деформацією. Пружна деформація баласту утворюється за рахунок девіації окремих елементів; баласт може мати забруднюючі речовини, баласт може мати місця з різним рівнем ущільнення тощо. Щоб мати можливість визначити загальні характеристики шару, застосовано динамічну модель напружено-деформованого стану системи на основі динамічної задачі теорії пружності. Реакція баласту на динамічне навантаження моделюється через проходження хвиль пружної деформації. Наведені результати можуть бути використані в моделях залізничної колії іншого спрямування як вихідні дані щодо баластного шару. | uk_UA |
| dc.identifier.citation | Kurhan D, Kurhan M, Horváth B, Fischer S. Determining the Deformation Characteristics of Railway Ballast by Mathematical Modeling of Elastic Wave Propagation. Applied Mechanics. 2023. Vol. 4, Iss. 2. P. 803–815. DOI: 10.3390/applmech4020041. | en |
| dc.identifier.doi | DOI: 10.3390/applmech4020041 | |
| dc.identifier.issn | 2673-3161 (on-line) | |
| dc.identifier.uri | https://doi.org/10.3390/applmech4020041 | |
| dc.identifier.uri | https://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/17345 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.publisher | MDPI | en |
| dc.subject | railway | en |
| dc.subject | ballast | en |
| dc.subject | stress–strain state | en |
| dc.subject | dynamic problem of elasticity theory | en |
| dc.subject | wave theory | en |
| dc.subject | elastic wave | en |
| dc.subject | залізнична колія | uk_UA |
| dc.subject | баласт | uk_UA |
| dc.subject | напружено-деформований стан | uk_UA |
| dc.subject | динамічна задача теорії пружності | uk_UA |
| dc.subject | хвильова теорія | uk_UA |
| dc.subject | пружна хвиля | uk_UA |
| dc.subject | КТІ | uk_UA |
| dc.title | Determining the Deformation Characteristics of Railway Ballast by Mathematical Modeling of Elastic Wave Propagation | en |
| dc.title.alternative | Визначення деформаційних характеристик залізничного баласту через математичне моделювання поширення пружних хвиль | uk_UA |
| dc.type | Article | en |