Функция «Train Dynamic Load» реализована в midas GTS NX / midas FEA NX для моделирования динамической нагрузки от подвижного состава. Как мы уже ранее говорили в предыдущей статье, эту нагрузку следует учитывать при проектировании транспортных сооружений и при проектировании зданий, когда мы знаем, что в непосредственной близости от строящегося объекта проходят железнодорожный путь или линия метро на небольшой глубине. Ранее мы рассмотрели методологию использования инструмента «Train Dynamic Load» (динамическая нагрузка от подвижного состава), но не освещали создание временной функции. В этой статье рассмотрим алгоритм формирования временной функции для данного инструмента.

В тестовой модели примем, что динамическая нагрузка передаётся от подвижного состава следующей конфигурации: тележка на двух колёсных парах (осях) с расстоянием 2 м между ними и движущейся со скоростью 10 м/с, значение нагрузки на каждую ось составляет 10 кН. Расстояние между узлами в горизонтальной плоскости составляет 0.182 м. При использовании данной функции также необходимо указывать расстояние влияния — расстояние, на котором нагрузка от первой оси начнет оказывать воздействие на первый узел расчетной модели. В данной задаче условно примем, что значение расстояния влияния составляет 1 м.

Рисунок 1. Схематичное изображение действия функции «Train Dynamic Load» в тестовой модели

Для того чтобы ввести вышеуказанные параметры, в открытом окне функции «Train Dynamic Load Table» в поле «Train Velocity» введем скорость поезда, а в таблицу слева введем: «No» — номер оси, «Length» — расстояние между осями, «Force» — нагрузка на ось. В первой строке в поле «Length» необходимо вводить расстояния влияния 1-й оси на 1-й узел.

Рисунок 2. Окно функции «Train Dynamic Load» с параметрами тестовой задачи

По результатам задания функции «Train Dynamic Load» мы увидим график для 1-го узла, изображенный на рисунке 3.

Рисунок 3. График временной функции

Давайте разберемся, как получился данный график. Для приведенных выше входных данных нагрузка на 1-ю ось начнет воздействовать на 1-й узел, когда ось приблизится к точке за 1 м до первого узла. Через 0,1 секунды 1-я ось приблизится к 1-му узлу, потому что скорость равна 10 м/с, и в этот момент в 1-м узле возникнет пиковая нагрузка от 1-й оси. Интенсивность воздействия 1-й оси на 1-й узел будет уменьшаться до нуля, пока 1-я ось не прибудет во 2-й узел. Расстояние между 1-м узлом и 2-м узлом равно 0.182 м. Таким образом, в 1-м узле на затухание воздействия 1-й оси от пика до нуля потребуется 0.0182 с.

Рисунок 4. Иллюстрация интенсивности воздействия 1-й оси на 1-й узел

Для всех оставшихся осей, а в нашем случае — только 2-й оси, нагрузка от 2-й начинает нагружать 1-й узел за 0.182 м до узла, что является расстоянием между узлами и никак не связано с расстоянием влияния 1-й оси на 1-й узел.

Рисунок 5. Иллюстрация интенсивности воздействия 2-й оси на 1-й узел

Если в окне временного графика нагрузки на узел нажать на кнопку «Result\Export», то можно экспортировать значения графика в текстовый документ. Открыв текстовый документ, мы увидим значения нагрузки на 1-й узел в зависимости от времени.

Рисунок 6. Таблица значений нагрузки на 1-й узел в зависимости от времени

Надеемся, данная статья помогла Вам разобраться, как использовать инструмент «Train Dynamic Load», и каким образом программа строит график зависимости нагрузки от времени.