Numerická analýza železničního návěstidla

Abstract

Předmětem bakalářské práce "Numerická analýza železničního návěstidla" je vytvoření numerického modelu železničního návěstidla", na němž bude možné simulovat odezvu konstrukce návěstidla na dynamické zatížení a který bude sloužit jako nástroj pro predikci chování reálné konstrukce. Pro vytvoření modelu byl využit program ANSYS pracující s metodou konečných prvků. Byla zpracována data z pilotního experimentu realizovaného na návěstidle. Z těchto dat byly vyhodnoceny parametry tlumení kmitání reálné konstrukce a byla provedena jejich spektrální analýza. Následně byly vytvořeny dva numerické modely s rozdílně definovanou geometrií. Na nich byl ověřen vliv velikosti a směru zatížení pomocí citlivostní analýzy. Výsledné zatížení bylo použito pro simulaci dynamickou, která sloužila pro získání přesnějších parametrů tlumení tak, aby bylo dosaženo co největší shody s experimentálními daty a také k porovnání deformací na reálné konstrukci a na modelech. Parametry tlumení byly následně použito pro modální analýzu. Výsledné vlastní frekvence byly porovnány s výsledky spektrální analýzy naměřených dat.

The subject of the bachelor thesis "Numerical Simulation of a Railway Signal Post" is to develop a numerical model of a railway signal post railway signal post for simulation of its response to dynamic load. Moreover the model will be used as a prediction tool of a behavior of a real construction during railway operation. In this thesis, Finite Element Analysis tool ANSYS is used for development of the numerical model of railway signal post. The data obtained from pilot measurement are processed and crucial damping parameters are evaluated. A spectral analysis is also performed. In the next step, two different types of the numerical models (based on BEAM and SHELL elements) are developed. Both models are used for sensitivity study in which the magnitude and direction of the applied load are varied. The results from the sensitivity study are used in a dynamic simulation. Purpose of the dynamic simulation is to improve the damping parameters for the better compliance with the experimental data (process of damping, a deflection of the construction). Identified damping parameters are used in a modal analysis to obtain eigenfrequencies. Assessed eigenfrequencies are compared with the results of the spectral analysis.