Introduction of the Extended Bezgin Equations

Year 2019, Issue: 10, 1 - 16, 31.07.2019

Niyazi Özgür Bezgin

Abstract

There are different methods to estimate the dynamic impact forces that are conveyed onto the railway tracks by rolling train wheels. One of these methods involve the estimation of dynamic impact forces via equations developed by scaled or full scale tests or equations based on data collected on operational railway tracks and statistical evaluation of data. One other method involves the use of high performance computer programs to develop models of the railway track and numerical analysis of these models by high performance computers. Bezgin Method, which was developed due to the need to produce an analytical method that can yield simple mathematical equations, resulted in the Extended Bezgin Equations. The dynamic impact force estimations of these equations were found to be successful in estimating dynamic impact wheel forces based on their comparisons with the estimates of advanced finite element models of railway tracks. Both the method and the developed equations were introduced into the international railway literature. This study will reintroduce these equations in Turkish.

Keywords

Bezgin Method, Extended Bezgin Equations, Bezgin Impact Factors, Dynamic impact forces, ABAQUS®.

Kapsamı Genişletilmiş Bezgin Denklemlerinin Tanıtılması

Abstract

Demiryolu hatları üzerine tren tekerlekleri ile aktarılan dinamik darbe kuvvetlerinin tahmin edilebilmesi için farklı yöntemler bulunmaktadır. Bu yöntemlerden bir tanesi tam ölçekli veya ölçeklendirilmiş deney koşulları altında veya hizmet veren demiryolu hatları üzerinden tren geçişleri esnasında elde edilen veriler ile oluşturulan deneysel ve istatistiki denklemlerin kullanımıdır. Yöntemlerden bir diğeri, yüksek nitelikte bilgisayar programları aracılığı ile oluşturulan demiryolu hat modelleri üzerinde, bilgisayarlar aracılığı ile gerçekleştirilen rakamsal irdelemelerin kullanılmasıdır. Demiryolu hatları üzerinde dinamik darbe kuvvetlerinin tahmin edilebilmesi için gereken matematiksel denklemleri içeren analitik yöntemi sağlamak üzere Bezgin Yöntemi geliştirilmiş ve bu yöntem ile Kapsamı Genişletilmiş Bezgin Denklemleri elde edilmiştir. Bu denklemlerin tahmin değerleri ABAQUS® ile üretilen hat modellerinin sonuçları ile yakın sonuçlar vermiştir. Bu yeni yöntem ve yöntem ile geliştirilen denklemler uluslararası demiryolu mühendisliği literatürüne girmiştir. Bu çalışmada, geliştirilen denklemler Türkçe olarak tekrar tanıtılacaklardır.

Keywords

Bezgin Yöntemi, Kapsamı Genişletilmiş Bezgin Denklemleri, Bezgin Darbe Katsayıları, Dinamik darbe kuvvetleri, ABAQUS®

References

• [1] Bezgin, N.O., Development of a new and an explicit analytical equation that estimates the vertical impact loads of a moving train. Procedia Engineering, Volume 189, May 2017, Pages 2-10.
• [2] Bezgin N.Ö., Proposal of a new analytical method to estimate the vertical impact forces on railway tracks due to changes in track profile and track stiffness. 5th International Conference on Road and Rail Infrastructure CETRA 2018, Zadar, Croatia, 17-19 May 2018, pp.837-845
• [3] Bezgin, N.Ö., Wehbi, M. Advancement and Application of the Bezgin Method to Estimate the Effects of Stiffness Variations Along Railways on Wheel Forces. Transportation Research Record. Basım aşamasında. Online 3 Nisan, 2019. https://doi.org/10.1177/0361198119836973
• [4] Wang, H., Markine, V.L., Shevstov, I.Y., Dollevoet, R. Analysis of the dynamic behaviour of a railway track in transition zones with differential settlement. Proceedings of the 2015 Joint Rail Conference. JRC2015-5735. 2015
• [5] Dahlberg, T. Railway track stiffness variations – Consequences and countermeasures. International Journal of Civil Engineering. Vol 8, No 1, 2010
• [6] Raymond, G.P. Analysis of Track Support and Determination of Track Modulus. Transportation Research Record, Issue 1022. 1985.
• [7] Bezgin, N.Ö. Hat Profilinde Meydana Gelen Değişimler Nedeniyle Oluşan Dinamik Darbe Kuvvetlerinin Tahmini için Geliştirilen Yeni bir Yöntemin Uygulaması. Demiryolu Mühendisliği / 8 (June 2018): 40-51.
• [8] Bezgin, N.Ö. ALLTRACK V1 January 2, 2019. Researchgate. DOI: 10.13140/RG.2.2.32548.94083