РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

"Ростовский государственный университет путей сообщения"

(ФГБОУ ВО РГУПС)

  УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе - начальник учебно-методического управления М.А. Кравченко

30.06.2019 г.
"Для размещения в ЭИОС настоящая РПД подписана
с использованием простой электронной подписи"

Кафедра "Путь и путевое хозяйство"

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ

1С.В.ДВ "Моделирование и расчет железнодорожного пути"

по Учебному плану

в соответствии с ФГОС ВО 3+ по специальности

23.05.06 Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей

Специализация

№ 3 Мосты

Квалификация выпускника "Инженер путей сообщения "

Ростов-на-Дону

2019 г.

 



 






Авторы-составители д.т.н., проф. Новакович Василий Иванович, Корниенко Елена Владимировна предлагают настоящую Рабочую программу дисциплины 1С.В.ДВ "Моделирование и расчет железнодорожного пути" в качестве материала для проектирования Образовательной программы РГУПС и осуществления учебно-воспитательного процесса по федеральному государственному образовательному стандарту высшего образования.

Рабочая программа дисциплины рассмотрена на кафедре "Путь и путевое хозяйство".





Экспертизу Рабочей программы дисциплины провел(а):

Баданин Андрей Дмитриевич, начальник, ДРП - СП ЦДРП филиала ОАО "РЖД".





Рекомендуемое имя и тип файла документа:
1СВДВ_Моделирование и р ж п_С_23.05.06_во_9_ППХ_п37601_41700.doc


Наименование, цель и задача дисциплины

Дисциплина "Моделирование и расчет железнодорожного пути".

Учебный план по Образовательной программе утвержден на заседании Ученого совета университета от 09.08.2017 № 15.

Целью дисциплины "Моделирование и расчет железнодорожного пути" является расширение и углубление подготовки в составе других базовых дисциплин блока "Блок 1 - Дисциплины (модули)" Образовательной программы в соответствии с требованиями, установленными федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования для формирования у выпускника общепрофессиональных, профессиональных компетенций, способствующих решению профессиональных задач в соответствии с видами профессиональной деятельности, предусмотренными учебным планом и специализацией "Мосты".

Для достижения цели поставлены задачи ведения дисциплины:

подготовка обучающегося по разработанной в университете Образовательной программе к успешной аттестации планируемых результатов освоения дисциплины;

подготовка обучающегося к освоению дисциплины "Спецкурс по железнодорожному пути";

подготовка обучающегося к прохождению практики;

подготовка обучающегося к защите выпускной квалификационной работы;

развитие социально-воспитательного компонента учебного процесса.


Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения Образовательной программы

Планируемый результат освоения дисциплины Планируемый результат освоения Образовательной программы

Знает: особенности расчетов и проектирования элементов железнодорожного пути для различных условий эксплуатации

Умеет: использовать возможности вычислительной техники и программного обеспечения

Имеет навыки: современными методами расчета и проектирования элементов железнодорожного пути на прочность и устойчивость

ОПК-10 - способностью применять современные программные средства для разработки проектно-конструкторской и технологической документации

Знает: особенности расчетов и проектирования элементов железнодорожного пути для различных условий эксплуатации

Умеет: разрабатывать проекты производства работ по строительству объектов железнодорожного транспорта, железнодорожного пути и искусственных сооружений

ПК-1 - способностью разрабатывать проекты и схемы технологических процессов строительства, реконструкции, капитального ремонта и эксплуатации железнодорожного пути, мостов, тоннелей, метрополитенов, а также их обслуживания, с использованием последних достижений в области строительной науки

Место дисциплины 1С.В.ДВ "Моделирование и расчет железнодорожного пути" в структуре Образовательной программы

Дисциплина отнесена к Блоку 1С Образовательной программы. Дисциплина является дисциплиной по выбору обучающегося (В.ДВ).

Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям обучающегося, необходимым для изучения данной дисциплины, соответствуют требованиям по результатам освоения предшествующих дисциплин : "Железнодорожный путь", "Математика", "Сопротивление материалов".

Нормативный срок освоения Образовательной программы по очной форме обучения – 5 лет. Наименование формы и срока обучения из базы данных РГУПС (вид обучения): 5 лет очное.

Обозначения-аббревиатуры учебных групп, для которых данная дисциплина актуальна: СИВ, СИС.

Дисциплина реализуется в 9 семестре.

Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся

Вид обучения: 5 лет очное

Общая трудоемкость данной дисциплины 4 зачетные единицы (144 часа), в том числе контактная работа обучающегося с преподавателем (КРОП) с учетом ИЗ и КСР 57 часов.

Виды учебной работы Всего часов КРОП, часов Число часов в семестре
9
Аудиторные занятия всего и в т.ч. 48 48 48
Лекции (Лек) 32 32 32
Лабораторные работы (Лаб)      
Практические, семинары (Пр) 16 16 16
Индивидуальные занятия (ИЗ),
контроль самостоятельной работы (КСР)
9 9 9
Самостоятельная работа (СРС), всего и в т.ч. 78   78
Контрольная работа (К)      
Реферат (Р)      
Расчетно-графическая работа (РГР)      
Курсовая работа (КР)      
Курсовой проект (КП)      
Самоподготовка 78   78
Контроль, всего и в т.ч. 9   9
Экзамен (Экз)      
Зачет (За) 9   9
Общая трудоемкость, часы 144 57 144
Зачетные единицы (ЗЕТ) 4   4

Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий

Содержание дисциплины

Семестр № 9

1. Расчет верхнего строения пути на прочность. (Компетенция/и ОПК-10)

1.1. Краткая история развития теории расчетов пути на прочность.

1.2. Цели расчетов.

1.3. Предпосылки и допущения при расчетах.

1.4. Упругие характеристики пути.

2. Статический расчет пути на прочность. (Компетенция/и ОПК-10)

2.1. Основное дифференциальное уравнение и его решение.

2.2. Определение расчетных напряжений в элементах пути.

3. Динамический расчет пути на прочность. (Компетенция/и ОПК-10)

3.1. Основы динамического расчета пути на прочность.

3.2. Переменные силы, действующие на путь.

3.3. Выбор расчетной нагрузки.

3.4. Расчетные формулы для определения напряжений в элементах пути.

3.5. Определение допускаемых скоростей движения поездов.

3.6. Допускаемые напряжения в элементах верхнего строения пути.

4. Комплексный расчет прочности и устойчивости бесстыкового пути. (Компетенция/и ОПК-10, ПК-1)

4.1. Краткие теоретические сведения.

4.2. Расчет прочности и устойчивости.

4.3. Допускаемые и расчетные амплитуды колебания температур рельсов.

4.4. Расчет температурных интервалов закрепления бесстыковых плетей.

4.5. Особенности укладки бесстыкового пути на мостах.

5. Расчет устойчивости пути против поперечного сдвига. (Компетенция/и ОПК-10)


Отведенное количество часов по видам учебных занятий и работы

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Трудоемкость в часах по видам занятий
Лекции Практические занятия, семинары Лабораторные работы Самоподготовка
1 6 6   15
2 8 4   16
3 8 4   16
4 6 2   16
5 4     15
Итого 32 16   78
В т.ч. по интерактивным формам 10 4    

Лабораторный практикум

Не предусмотрено.


Практические занятия (семинары)

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование (тематика) практических работ, семинаров Трудоемкость аудиторной работы, часы
Семестр № 9
1 Расчет бесстыкового пути на прочность и устойчивость 4
Расчет напряжений в элементах верхнего строения 2
2 Расчет напряжений на основной площадке земляного полотна 4
3 Допускаемые изменения температуры по условиям обеспечения прочности подощвы рельса и стыков на разрыв 2
Допускаемые изменения температуры рельса по условиям устойчивости 2
4 Определение границ температурного интервала закрепления рельсовых плетей 2

Самостоятельное изучение учебного материала (самоподготовка)

Вид обучения: 5 лет очное

Номер раздела данной дисциплины Наименование тем, вопросов, вынесенных для самостоятельного изучения Трудоемкость внеаудиторной работы, часы
Семестр № 9
1 Расчет верхнего строения пути на прочность. Расчет напряжений в рельсовых плетях 15
2 Статический расчет пути на прочность. Типы промежуточных рельсовых скреплений и особенности их работы в пути 16
3 Динамический расчет пути на прочность. Конструкции подрельсовых оснований (шпалы, плиты, блоки, рамы) 16
4 Комплексный расчет прочности и устойчивости бесстыкового пути 16
5 Расчет устойчивости пути против поперечного сдвига 15

Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Новакович, В. И. Прикладные задачи расчета железнодорожного пути и искусственных сооружений [Электронный ресурс] : учеб. пособие / В. И. Новакович, В. В. Карпачевский, Е. В. Корниенко ; ФГБОУ ВО РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2017. - 82 с. ЭБС РГУПС

Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине

Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения Образовательной программы

Компетенция Указание (+) этапа формирования в процессе освоения ОП (семестр)
9
ОПК-10 +
ПК-1 +

Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования

Компе-
тенция
Этап
формирования
ОП (семестр)
Показатель оценивания Критерий оценивания
ОПК-10 9 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
ПК-1 9 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.

Описание шкал оценивания компетенций

Значение оценки Уровень освоения компетенции Шкала оценивания (для аттестационной ведомости, зачетной книжки, документа об образования) Шкала оценивания (процент верных при проведении тестирования)
Балльная оценка - "удовлетворительно". Пороговый Оценка «удовлетворительно» выставляется обучающемуся, который имеет знания только основного материала, но не усвоил его деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 59%
Балльная оценка - "хорошо". Базовый Оценка «хорошо» выставляется обучающемуся, твердо знающему программный материал, грамотно и по существу его излагающему, который не допускает существенных неточностей в ответе, правильно применяет теоретические положения при решении практических работ и задач, владеет необходимыми навыками и приемами их выполнения. От 60% до 84%
Балльная оценка - "отлично". Высокий Оценка «отлично» выставляется обучающемуся, глубоко и прочно усвоившему программный материал, исчерпывающе, последовательно, грамотно и логически стройно его излагающему, в ответе которого тесно увязываются теория с практикой. При этом обучающийся не затрудняется с ответом при видоизменении задания, показывает знакомство с литературой, правильно обосновывает ответ, владеет разносторонними навыками и приемами практического выполнения практических работ. От 85% до 100%
Дуальная оценка - "зачтено". Пороговый, Базовый, Высокий Оценка «зачтено» выставляется обучающемуся, который имеет знания, умения и навыки, не ниже знания только основного материала, может не освоить его детали, допускать неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушения последовательности изложения программного материала и испытывает трудности в выполнении практических навыков. От 40% до 100%
Балльная оценка - "неудовлетворительно", Дуальная оценка - "не зачтено". Не достигнут Оценка «неудовлетворительно, не зачтено» выставляется обучающемуся, который не знает значительной части программного материала, допускает ошибки, неуверенно выполняет или не выполняет практические работы. От 0% до 39%

Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы

Типовые контрольные задания

Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрено.


Контрольные работы, расчетно-графические работы, рефераты

расчет бесстыкового пути на прочность и устойчивость.


Перечни сопоставленных с ожидаемыми результатами освоения дисциплины вопросов (задач):

Зачет. Семестр № 9

Вопросы для оценки результата освоения "Знать":

1) В каких направлениях развивалась теория расчетов пути на прочность.
2) Какие отечественные и зарубежные ученые внесли большой вклад в теорию и опытные исследования.
3) Какие цели преследуют расчеты пути на прочность.
4) В каких элементах верхнего строения пути и где определяются расчетные напряжения.
5) В чем заключается физический смысл модуля упругости рельсового основания.
6) Основное дифференциальное уравнение статического расчета пути на прочность.
7) На каком расстоянии от точки приложения вертикальной силы прогиб равен нулю.
8) От чего зависят напряжения сжатия под подкладкой и под шпалой в подрельсовом сечении.
9) С помощью чего действие системы нагрузок от нескольких колес приводят к одной эквивалентной нагрузке в расчетном сечении.
10) Основные особенности динамического расчета пути по сравнению со статическим.
11) От чего зависят силы, связанные с колебаниями обрессоренных масс экипажа.
12) Какие неровности на железнодорожном пути учитываются в расчете.
13) Какие силы входят в уравнение равновесия при взаимодействии колеса и пути.
14) Основное дифференциальное уравнение современного динамического расчета пути на прочность.
15) От каких параметров зависит дополнительная инерционная сила, связанная с наличием неровности на пути.
16) Какая вертикальная нагрузка колеса на рельс принята за расчетную.
17) От чего зависят расчетные напряжения в рельсах, шпалах и балласте.
18) Какие силы учитываются при определении поперечной устойчивости пути.
19) Почему в расчете горизонтальные поперечные силы принимаются с максимально вероятными значениями? Как определить коэффициент устойчивости пути против поперечного сдвига под поездом.
20) От чего зависит максимальная горизонтальная нагрузка под шпалу.
21) В каких случаях может начаться вкатывание колеса на головку рельса.
22) Какие силы действуют на путь от направляющей колесной пары.
23) От чего зависит коэффициент устойчивости колеса на головке рельса.
24) Модуль упругости и коэффициент относительной жесткости подрельсового основания и рельса.
25) Эквивалентные нагрузки при определении изгибающего момента и прогиба рельса.
26) Допущения и предпосылки практического расчета пути на прочность.
27) Расчетная нагрузка, передаваемая от колеса на рельс. Её составляющие.
28) Эпюры (линии влияния) функций прогиба рельса и изгибающего момента. Их анализ.
29) Уравнение изогнутой оси рельса, как балки бесконечной длины, лежащей на сплошном упругом основании.
30) Воздействие на путь подвижного состава и природно-климатических факторов.

Вопросы для оценки результата освоения "Уметь":

1) Назвать основные предпосылки и допущения в расчетах.
2) Оценивать жесткость рельсовых опор.
3) Начертить расчетную схему статического расчета пути на прочность.
4) Определять осевые напряжения в кромках подошвы рельса.
5) Определять среднее квадратическое отклонение сил Рр.
6) Определять силы инерции в системе «колесо–путь».
7) Определять суммарное среднее квадратическое отклонение дополнительных инерционных сил при взаимодействии колеса с рельсом.
8) Назвать допускаемые напряжения в рельсах, на шпалу, на балласт и на основную площадку земляного полотна при проходе грузового вагона со скоростью 80 км/ч.
9) Записывать условие прочности рельсов.
10) Определять расчетный интервал температур для укладки и содержания бесстыковых плетей.
11) Определить коэффициент устойчивости колеса на головке рельса.
12) Определить среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс.
13) Определить среднеквадратическое отклонение динамической нагрузки колеса на рельс.
14) Определение напряжений в рельсах.

Вопросы для оценки результата освоения "Иметь навыки":

1) Определением модуля упругости рельсового основания.

2) Понятием жесткости пути и коэффициента относительной жесткости рельса и подрельсового основания. Какие единицы измерения у этих характеристик пути.

3) Определением неизвестных постоянных коэффициентов интегрирования. Какие граничные условия используются.

4) Определением упругого прогиба рельса на любом расстоянии Х от точки приложения вертикальной силы.

5) Понятием изолированной и непрерывной неровности на колесе. Как определяются дополнительные инерционные силы при наличии этих неровностей.

6) Определением допускаемых скоростей движения поездов по условиям прочности пути.

7) Определением стыкового сопротивления.

8) Определением допускаемых температурных сил сжатия и растяжения в плетях бесстыкового пути.

9) Критериями устойчивости рельсошпальной решетки в поперечном направлении.

10) Расчетом динамической рамной силы.

11) Приведением расчетной схемы для определения коэффициента устойчивости.

12) Определением напряжений в подрельсовых прокладках и в балласте под шпалой.

13) Определением изгибающего момента, прогиба и давления рельса на шпалу.

14) Определением напряжений на основной площадке земляного полотна. Расчетная схема.


Методические материалы, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций

№ п/п Библиографическое описание
1 Методические указания, определяющие процедуру оценивания знаний, умений, навыков, характеризующих этапы формирования компетенций. Ресурс ЦМКО РГУПС.

Для каждого результата обучения по дисциплине определены

Показатели и критерии оценивания сформированности компетенций на различных этапах их формирования

Резуль-
тат
обуче-
ния
Компе-
тенция
Этап
формиро-вания в
процессе
освоения
ОП
(семестр)
Этапы
формирования
компетенции
при изучении
дисциплины
(раздел
дисциплины)
Показатель
сформиро-
ванности
компетенции
Критерий
оценивания
Знает, Умеет, Имеет навыки ОПК-10 9 1, 2, 3, 4, 5 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
1, 2, 3, 4 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.
Знает, Умеет ПК-1 9 4 Дуальная оценка на зачете - полнота усвоения материала,
- качество изложения материала,
- правильность выполнения заданий,
- аргументированность решений.
4 Выполненное практическое задание - правильность выполнения заданий.

Шкалы и процедуры оценивания

Значение оценки Уровень
освоения
компетенции
Шкала оценивания
(для аттестационной
ведомости, зачетной
книжки, документа
об образовании)
Процедура оценивания
Балльная оценка -
"отлично",
"хорошо",
"удовлетворительно".
Дуальная оценка -
"зачтено".
Пороговый, Базовый, Высокий В соответствии со шкалой оценивания в разделе РПД "Описание шкал оценивания компетенций" Зачет (письменно-устный).
Выполнение практического задания в аудитории.
Балльная оценка -
"неудовлетворительно".
Дуальная оценка -
"не зачтено".
Не достигнут

Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины

Основная литература

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Новакович, В. И.Прикладные задачи расчета железнодорожного пути и искусственных сооружений [Электронный ресурс] : учеб. пособие / В. И. Новакович, В. В. Карпачевский, Е. В. Корниенко ; ФГБОУ ВО РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2017. - 82 с. ЭБС РГУПС

Дополнительная литература

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Железнодорожный путь: учебник / Е.С. Ашпиз, А.И. Гасанов, Б.Э. Глюзберг и др.; под ред. Е.С. Ашпиза. - М. : ФГБОУ "Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте", 2013. - 544 с. УМЦ ЖДТ
2 Расчеты и проектирование железнодорожного пути [Текст] : учеб. пособие для ж. - д. вузов / Ред. В.В. Виноградов, Ред. А.М. Никонов. - М. : Маршрут. - 2003. - 485 с. УМЦ ЖДТ
3 Новакович, В. И. Бесстыковой путь со сверхдлинными рельсовыми плетями [Текст] : учеб. пособие / В. И. Новакович ; Учеб.-метод. центр по образованию на ж.-д. трансп. - М. : [б. и.], 2017. - 166 с. УМЦ ЖДТ
4 Железнодорожный транспорт: научн.-теорет. и технико-эконом. журнал / учредитель: ОАО "Российские железные дороги"; Гл. ред. А.В. Гоголев.-М.:[б.и.]. - 2019. Издается с 1826 года. ЭБ public.ru
5 Путь и путевое хозяйство: научн.-теорет. и технико-эконом. журнал/учредитель:ОАО "Российские железные дороги"; Гл. ред. А.И. Ратников.-М.:СИНЕРЖИ. - 2019. Издается с января 1957 г. ЭБ public.ru
6 Железные дороги мира=zheleznye dorogi mira: научно-техн. журнал/ учредитель: ОАО "Российские железные дороги"; Гл. ред. ЕФ. Ершов.-М.:[б.и.]. - 2019. Издается с января 1961 года. ЭБ public.ru

Электронные образовательные ресурсы в сети "Интернет"

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://rgups.ru/. Ресурс ЭИОС РГУПС
2 http://www.iprbookshop.ru/. Электронно-библиотечная система "IPRBooks"
3 https://www.biblio-online.ru/. Электронно-библиотечная система "Юрайт"
4 http://www.umczdt.ru/. Электронная библиотека "УМЦ ЖДТ"
5 http://jirbis2.rgups.ru/jirbis2/. Электронно-библиотечная система РГУПС
6 https://rgups.public.ru/. Электронная библиотека "public.ru"

Профессиональные базы данных и информационно-справочные системы

№ п/п Адрес в Интернете, наименование
1 http://www.glossary.ru/. Глоссарий.ру (служба тематических толковых словарей)
2 http://www.consultant.ru/. КонсультантПлюс

Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

№ п/п Библиографическое описание Ресурс
1 Новакович В.И. Учебно-наглядное пособие - тематические иллюстрации по дисциплине "Моделирование и расчет железнодорожного пути". РГУПС. - Ростов н/Д, 2019. ЭИОС РГУПС
2 Новакович, В. И. Расчеты железнодорожного пути на прочность и устойчивость [Текст] : учеб. пособие / В.И. Новакович, Г.В. Карпачевский, Н.И. Залавский ; РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2010. - 35 с. (для практических занятий). ЭБС РГУПС
3 Новакович, В. И. Прикладные задачи расчета железнодорожного пути и искусственных сооружений [Электронный ресурс] : учеб. пособие / В. И. Новакович, В. В. Карпачевский, Е. В. Корниенко ; ФГБОУ ВО РГУПС. - Ростов н/Д : [б. и.], 2017. - 82 с. ЭБС РГУПС

Перечень информационных технологий, включая перечень ПО и информационных справочных систем

№ п/п Наименование Произ-
во
1 Операционная система ОС Microsoft Windows. Офисное программное обеспечение Microsoft Office. Общесистемное ПО Acrobat Reader. И

О - программное обеспечение отечественного производства

И - импортное программное обеспечение


Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

Помещения(аудитории):

учебные аудитории для проведения учебных занятий;

помещения для самостоятельной работы.

Для изучения настоящей дисциплины в зависимости от видов занятий используется:

Учебная мебель;

Технические средства обучения (включая стационарный либо переносной набор демонстрационного оборудования).

Самостоятельная работа обучающихся обеспечивается компьютерной техникой с возможностью подключения к сети "Интернет" и ЭИОС.


"____" _________________20___г.


Код РПД: 41700.