Tóm tắt:

Động lực học tương tác giữa đầu máy toa xe và đường ray là vấn đề rất phức tạp, chịu ảnh hưởng của rất nhiều tham số như: Đầu máy toa xe, loại ray, mật độ tà vẹt, khoảng cách tà vẹt tại vị trí mối nối, lớp đá ba -lát, vận tốc... và đây là vấn đề mới đối với ngành đường sắt Việt Nam. Tác giả đã sử dụng phương pháp phân tử hữu hạn và phần mềm LS-DYNA để mô phỏng mô hình động lực đầu máy toa xe - kết cấu tầng trên - nền đường cho một đoạn dài 150m, sử dụng tà vẹt bê tông cốt thép dự ứng lực, ray P50 có chiều dài L = 25m. Kết quả cho thấy: Tải trọng động của đoàn tàu biến đổi theo quy luật gần dạng hàm điều hòa, đồng thời khi vận tốc càng lớn thì tải trọng động càng lớn, khi vận tốc nhỏ thì tải trọng động nhỏ. Khi mật độ tà vẹt được bố trí theo quy trình thì tải trọng động của đoàn tàu chủ yếu phụ thuộc vào các thông số của đầu máy toa xe, kết cấu tầng trên. Khi khoảng cách tà vẹt tại vị trí mối nối tăng thì lực động thẳng đứng tăng. Đặc biệt khi vận tốc càng lớn thì giá trị lớn nhất và nhỏ nhất tăng nhanh.