Substrukturer på katalog $gensys/calc/insert_files

Till CALC-programmet följer ett antal substrukturer vilka kan vara lämpliga att använda vid modellering av spårbundna fordon, substrukturerna ligger på katalogen $gensys/calc/insert_files. I denna dokumentationsfil ingår endast en kortfattad sammanfattning av substrukturerna, i varje fil som innehåller en substruktur inleds filen med kommentartext där en fylligare beskrivning ges av substrukturens innehåll.

Kort förklaring av befintliga substrukturer i bokstavsordning:

axle_m1.ins: Substruktur som beräknar hjulens rörelser utgående från axelns torsions- och böjsvängningsform. Insertfilen axle_m1.ins är avsedd att användas tillsammans med insertfilerna crip_m.ins, axle_m2.ins och trc_irr_m.ins.
axle_m2.ins: Substruktur som adderar torsions- och böjsvängningsform till axelns stelkroppsrörelser. Insertfilen axle_m2.ins är avsedd att användas tillsammans med insertfilerna crip_m.ins, axle_m1.ins och trc_irr_m.ins.
bnk_pendl1.ins: Pendelkoppling mellan boggi och vaggbalk
bnk_pendl2.ins: Pendelkoppling mellan boggi och vaggbalk
bnk_reg1.ins: Beräkning av är- och bör-värde hos bankningsvinkel.
crlin.ins: Insertfil liknande crip.ins, men termerna som beräknar kryp- krafterna är linjära. Krypkoefficienternas värden anges manuellt utanför substrukturen.
crip.ins: Modellering av ett hjulpars hjul-räl koppling. Denna insertfil skapar en substruktur vid namn creep som anropas i fodat- filen, substrukturen är avsedd att användas i normalfallet vid studier av spårbundna fordon. Övriga filer som börjar med crip är olika varianter av crip.ins för studier av speciella fenomen. Substrukturen som skapas av de lika insertfilerna, tilldelas dock samma namn (creep) oberoende av insertfil, varför ej anropet i fodat- filen ej behöver ändras. I filen crip.ins bygger axelnummret på att argumenten $1=korgnummret, $2=bogginummret och $3 är axelnummer. Valet av ovanstående numrering är gjort med tanke på att det skall vara lätt att skapa en substruktur av axeln med dess primärelement.
crip1.ins: Modellering av ett hjulpars hjul-räl koppling på samma sätt som i filen crip.ins, med den skillnaden att användaren kan döpa axeln till ett godtyckligt nummer eller namn.
crip2kp.ins: Insertfil liknande crip.ins, men med beaktande av två-punktskontakt. Två-punktskontakten måste beskrivas i speciella fält som kan tas fram vid beräkning av kpf- funktionerna i kpf-programmet.
crip_d.ins: Insertfil liknande crip_e.ins, som anropar en storfunktion som beräknar alla nödvändiga signaler. Till skillnad från crip_e så beaktar crip_d effekten av att kontaktpunkten för- skjuts longitudinellt under lagerboxen när ett koniskt hjul har en anfallsvinkel mot spåret.
crip_d1.ins: Modellering av ett hjulpars hjul-räl koppling på samma sätt som i filen crip_d.ins, med den skillnaden att användaren kan döpa axeln till ett godtyckligt nummer eller namn.
crip_e.ins: Insertfil liknande crip.ins, men som anropar storfunktionen crip_e1 där alla operationer görs i en och samma funktion. Interpoleringen i spårdatapunkterna görs med splinefunktioner till skillnad från crip.ins där linjär interpolering sker mellan spårdatapunkterna. Fördelen att använda crip_e.ins i stället för crip.ins är att crip_e.ins ger snabbare exekvering, nackdelen är att crip_e.ins är mindre flexibel för de användare som själva vill kunna variera sin hjulparsmodell.
crip_e1.ins: Modellering av ett hjulpars hjul-räl koppling på samma sätt som i filen crip_e.ins, med den skillnaden att användaren kan döpa axeln till ett godtyckligt nummer eller namn.
crip_i.ins: Insertfil liknande crip.ins, men användaren har möjlighet att individuellt kunna ange hjulradie, kontaktpunktsfunktion och friktionsförhållande fär varje hjul.
crip_m.ins: Insertfil liknande crip.ins, men axeln modelleras med flexibla torsions- och böjsvängningsformer. Insertfilen crip_m.ins är avsedd att användas tillsammans med insertfilerna axle_m1.ins, axle_m2.ins och trc_irr_m.ins.
crip_n.ins: Insertfil liknande crip.ins, men axeln låses ej vertikalt utan användaren får ge styvheter vinkelrätt mellan hjul och räl som bär upp axeln och ger upphov till kontaktkrafterna i kontaktytan. Insertfilen tar även hänsyn till att då ett koniskt hjul har en attackvinkel relativt spåret, så förskjutes kontaktpunkten longitudinellt.
crip_n1.ins: Insertfil liknande crip_n.ins, men tillåter användaren att fritt numrera axlarna i fordonsmodellen.
crip_n2.ins: Insertfil liknande crip_n.ins, men beaktar tvåpunktkontakt.
crip_n3.ins: Insertfil liknande crip_n2.ins, men tillåter användaren att fritt numrera axlarna i fordonsmodellen.
crip_s.ins: Insertfil liknande crip.ins, men axeln är styrd i substruk- turen trc_irr_s.ins varför crip_s.ins endast är en dummy substruktur.
crip_w.ins: Insertfil liknande crip.ins, men kryp och spin beräknas utgående från hjulens rörelser. Namnen på hjulen skall döpas enligt följande konvention whr$1$2$3 för höger hjul och whl$1$2$3 för vänster hjul.
crip_z.ins: Insertfil liknande crip.ins, men hjulets vertikala frihetsgrader är ej låsta, utan hjul med medföljande spårstycke supportas av en vertikal fjäderstyvhet kzs. Insertfilen crip_z.ins är avsedd att användas tillsammans med trc_irr_z.ins.
fl_wear1.ins: Substrukturfil för beräkning av ett antal olika mått för att uppskatta hjulslitaget i kontaktpunkt(erna). Substrukturfilen fl_wear1.ins hanterar automatiskt både en- och två-punktskontakt.
fl_weare1.ins: Substrukturfil för uppskattning av hjulslitaget i kontaktpunkt(erna). Substrukturfilen fl_weare1.ins gör samma beräkningar som fl_wear1.ins, men fl_weare1.ins är hårdkodad i Fortran varför den är mycket snabbare. Substrukturfilen fl_weare1.ins hanterar automatiskt både en- och två-punktskontakt.
fl_wear.ins: Insertfil och substruktur som beräknar ett antal olika mått som kan användas för uppskattning av flänsslitage.
fl_wear1.ins: Insertfil som har samma innehåll som fl_wear.ins men tillåter användaren att fritt namnge löpnummer på axlarna.
fl_wear2.ins: Insertfil och substruktur som uppskattar flänsslitage vid två-punktskontakt.
fl_wear3.ins: Insertfil som har samma innehåll som fl_wear2.ins men tillåter användaren att fritt namnge löpnummer på axlarna.
umspin.ins: Insertfil som används i kombination med fl_wear för upp- skattning av flänsslitage.
save.bobo: Resultatlagringsfil för bobo-fordon.
save.bobo.fres: Kort resultatlagringsfil för bobo-fordon, speciellt avsedd för beräkningar i FRESP.
save.bobo.scal: Resultatlagring av skalärer för bobo-fordon.
save.bobo.shor: Kort resultatlagringsfil för bobo-fordon.
save_axl1.ins: Resultatlagringsfil för axel.
save_bog1.ins: Resultatlagringsfil för boggi.
save_bol1.ins: Resultatlagringsfil för vaggbalk.
save_car1.ins: Resultatlagringsfil för korg.
save_sbh1.ins: Resultatlagringsfil för höger sidobalk i en 3-piece boggi.
save_sbv1.ins: Resultatlagringsfil för vänster sidobalk i en 3-piece boggi.
scal_axl1.ins: Skalärlagringsfil för axel med godtyckligt nummer.
scal_bog1.ins: Skalärlagringsfil för boggi med godtyckligt nummer.
scal_bol1.ins: Skalärlagringsfil för vaggbalk med godtyckligt nummer.
scal_car1.ins: Skalärlagringsfil för korg med godtyckligt nummer.
scal_sbh1.ins: Skalärlagringsfil för höger sidobalk i en 3-piece boggi.
scal_sbv1.ins: Skalärlagringsfil för vänster sidobalk i en 3-piece boggi.
trc_irr.ins: Insertfil som skapar substrukturen trac_irr, som hanterar interpolering av spårfel ur spårdatafilerna och beräkning av kontaktpunktsfunktionerna. Övriga filer som börjar med trc_irr är olika varianter av trc_irr.ins för studier av speciella fenomen. Sub- strukturen som skapas i de olika filerna har dock samma namn (trac_irr) varför ej anropet i fodat-filen behöver ändras vid användning av olika insertfiler.
trc_irr1.ins: Styr hjulparet på samma sätt som i filen trc_irr.ins, med den skillnaden att användaren kan döpa axeln till ett godtyckligt nummer eller namn.
trc_irr_e.ins: Insertfil liknande trc_irr.ins, men som anropar storfunktionen trc_irr_e1 där alla operationer görs i en och samma funktion. Fördelen att använda trc_irr_e.ins i stället för trc_irr.ins är att trc_irr_e.ins ger snabbare exekvering, nackdelen är att trc_irr_e.ins är mindre flexibel för de användare som vill kunna variera sin hjulparsmodell.
t_irr_e1.ins: Insertfil liknande trc_irr_e.ins, men där användaren god- tyckligt kan välja sin axelnumrering.
t_irr_i.ins: Insertfil liknande trc_irr.ins, men där användaren har möjlighet att individuellt ge olika hjulradier, kontakt- punktsfunktioner och friktionsförhållanden på varje hjul.
trc_irr_m.ins: Insertfil liknande trc_irr.ins, men axeln är flexibelt modellerad med inre frisvängningsformer. Filen trc_irr_m.ins skall användas i kombination med crip_m.ins
t_irr_n.ins: Insertfil liknande trc_irr.ins, men axeln låses ej vertikalt utan användaren får ge styvheter vinkelrätt mellan hjul och räl som bär upp axeln och ger upphov till kontaktkrafterna i kontaktytan. Insertfilen tar även hänsyn till att då ett koniskt hjul har en attackvinkel relativt spåret, så förskjuts kontaktpunkten longitudinellt.
t_irr_n1.ins: Insertfil liknande t_irr_n.ins, men tillåter användaren att fritt numrera axlarna i fordonsmodellen.
t_irr_n2.ins: Insertfil liknande t_irr_n.ins, men beaktar tvåpunktkontakt.
t_irr_n3.ins: Insertfil liknande t_irr_n2.ins, men tillåter användaren att fritt numrera axlarna i fordonsmodellen.
t_irr_n10.ins: Insertfil liknande t_irr_n.ins, men i denna substruktur anges den nominella hjullasten individuellt för varje hjul.
t_irr_n11.ins: Insertfil liknande t_irr_n1.ins, men i denna substruktur anges den nominella hjullasten individuellt för varje hjul.
t_irr_n12.ins: Insertfil liknande t_irr_n2.ins, men i denna substruktur anges den nominella hjullasten individuellt för varje hjul.
t_irr_n13.ins: Insertfil liknande t_irr_n3.ins, men i denna substruktur anges den nominella hjullasten individuellt för varje hjul.
t_irr_ne1.ins: Insertfil liknande t_irr_n1.ins, men modellen är hårdkodad i Fortran för snabbare exekvering. Substrukturfilen är skriven på sådant sätt att den själv känner om hjuldata är angivna individuellt för varje hjul eller om alla hjul har samma egenskaper. T_irr_ne1.ins känner även automatiskt av om kontaktpunktsfunktionen har tvåpunktskontakt eller inte.
t_irr_p1.ins: Insertfil liknande t_irr_n1.ins, men modellen innehåller ett masslöst rälhuvud. Styvheterna kyrt och kzrt med dämpningarna cyrt och czrt avfjädrar rälhuvudet från det medföljande spårstycket. Styvheterna knwr och knfr anger styvheten mellan hjul och rälhuvud som motsvarar den Hertzka intryckningen i kontaktpunkten, det finns också en indataparameter som heter pknwr som användaren kan ge värdet 3/2 för att efterlikna de olinjära effekter som en Hertzk intryckning ger. Substrukturfilen t_irr_p1.ins hanterar både enpunkts- och tvåpunkts- kontakt, valet av kontaktpunktsfunktion styr om substrukturen kommer att räkna med en- eller två- punktskontakt. I substrukturfilen t_irr_p1.ins har användaren möjlighet att ge individuella data beträffande friktion, hjulradie och kontaktpunktsfunktioner för varje hjul eller ge gemensamma data för alla hjulen för alla vagnarna i indatamodellen.
trc_irr_s.ins: Insertfil liknande trc_irr.ins, men axeln är låst i alla 6 riktningarna och axeln tvingas att idealt följa spårmitt. Substrukturen är intressant för de användare som inte är intresserad av spårkrafter utan vill koncentrera sig mera på hur korgen rör sig. Substrukturen trc_irr_s.ins tillsammans med crip_s.ins är naturligtvis mycket beräkningseffektivare än de substrukturer där axelns frihetsgrader är olåsta.
trc_irr_t.ins: Insertfil liknande trc_irr.ins, men den algebraiska loop som beräknar axelns vaggningsvinkel genomlöps alltid oavsett analystyp.
trc_irr_z.ins: Insertfil liknande trc_irr.ins, men hjulets vertikala frihetsgrader är ej låsta, utan hjul med medföljande spårstycke supportas av en vertikal fjäderstyvhet kzs. Insertfilen trc_irr_z.ins är avsedd att användas till- sammans med crip_z.ins.
t_irr_z1.ins: Insertfil som modellerar axeln med rörelseförmåga i alla 6 riktningarna. Substrukturen i insertfilen t_irr_z1.ins heter trac_irr och innefattar båda de tidigare substrukturerna trac_irr och creep. Vilket betyder att anrop till sub- strukturen creep ej skall göras när t_irr_z1.ins används. Det medföljande spårstycket låses i alla riktningar utom i y- led där användaren kan montera en styvhet mot underlaget alternativt kan användaren välja att låsa frihetsgraden.
t_irr_z2.ins: Insertfil liknande t_irr_z1.ins, men det medföljande spår- stycket låses inte i någon riktning alls. Vilket medger stora möjligheter för användaren att själv kunna skapa olika modeller av den medföljande spårmassan.

Kombinationer av substrukturer som beskriver kontaktpunkternas funktion mellan hjulparens hjulringar och spårets räler.

Kombination 1) crip.ins trc_irr.ins: Substrukturer som modellerar en stel axel på ett medföljande spårstycke med lateral frihetsgrad. Axeln är stelt förbunden med spårstycket vertikalt och i vaggning.
Kombination 2) crip1.ins trc_irr1.ins: Substrukturer med samma funktion som crip.ins och trc_irr.ins, men här har användaren möjlighet att fritt numrera axlarna.
Kombination 3) crip_e.ins trc_irr_e.ins: Substrukturer med samma funktion som crip.ins och trc_irr.ins, men funktionen är hårdkodad varför beräkningen blir snabbare.
Kombination 4) crip_e1.ins t_irr_e1.ins.: Substrukturer med samma funktion som crip_e.ins och trc_irr_e.ins, men här har användaren möjlighet att fritt numrera axlarna.
Kombination 5) crip_i.ins trc_irr_i.ins: Substrukturer med samma funktion som crip.ins och trc_irr.ins, men användaren har möjlighet att modellera fordonet med olika kontaktpunktsfunktioner, olika friktion och olika hjuldiametrar på alla hjulen.
Kombination 6) crip_m.ins trc_irr_m.ins axle_m1.ins axle_m2.ins: Substrukturer som modellerar ett hjulpar med frisvängningsformer. Formerna som beaktas är torsion och böjning.
Kombination 7) crip_n.ins (t_irr_n.ins eller t_irr_n10.ins): Substrukturer som modellerar en stel axel på ett medföljande spårstycke med lateral frihetsgrad. Axeln är flexibelt förbunden med spårstycket med styvheten knwr och dämpningen cnwr. I denna hjulparsmodell beaktas även effekten av att kontaktpunkten får en longitudinell förskjutning då axeln har en attackvinkel mot spåret. Substrukturfilen t_irr_n10.ins används då hjullasten önskas anges individuellt för varje hjul i modellen.
Kombination 8) crip_n1.ins (t_irr_n1.ins eller t_irr_n11.ins): Substrukturer med samma funktion som kombination 7), men här har användaren möjlighet att fritt numrera axlarna. Substrukturfilen t_irr_n11.ins används då hjullasten önskas anges individuellt för varje hjul i modellen.
Kombination 9) crip_n2.ins (t_irr_n2.ins eller t_irr_n12.ins): Substrukturer med samma funktion som kombination 7), men i denna modell beaktas tvåpunktskontakt. Substrukturfilen t_irr_n12.ins används då hjullasten önskas anges individuellt för varje hjul i modellen.
Kombination 10) crip_n3.ins (t_irr_n3.ins eller t_irr_n13.ins): Substrukturer med samma funktion som kombination 9), men här har användaren möjlighet att fritt numrera axlarna. Substrukturfilen t_irr_n13.ins används då hjullasten önskas anges individuellt för varje hjul i modellen.
Kombination 11) t_irr_ne1.ins: Substrukturfil som är självständing och ej behöver någon någon extra substruktur för beräkning av kryp och krypkrafter.
Kombination 12) t_irr_p1.ins: Substrukturfil som modellerar rälhuvudet som en masslös punkt. T_irr_p1.ins är självständing och ej behöver någon någon extra substruktur för beräkning av kryp och krypkrafter.
Kombination 13) crip_s.ins trc_irr_s.ins: Enkla substrukturer som endast styr axeln att idealt följa spårfelen. Det medföljande spårstycket har inga egna frihetsgrader utan låses i y=0.
Kombination 14) crip_w.ins t_irr_w.ins: Substrukturer som modellerar ett hjulpar bestående av en axel samt två hjulringar på ett medföljande spårstycke med lateral frihetsgrad. Axeln är flexibelt förbunden med spårstycket med styvheten knwr och dämpningen cnwr. I denna hjulparsmodell beaktas även effekten av att kontaktpunkten får en longitudinell förskjutning då axeln har en attackvinkel mot spåret.
Kombination 15) crlin.ins trc_irr.ins eller trc_irr_e.ins: Insertfil liknande crip.ins, men termerna som beräknar krypkrafterna är linjära. Krypkoefficienternas värden anges manuellt utanför substrukturen.
Kombination 16) crlin_i.ins t_irr_i.ins: Ger linjära krypkoefficienter som i kombination 13), men användaren har här möjlighet att modellera fordonet med olika kontaktpunktsfunktioner, olika friktion och olika hjuldiametrar på alla hjulen.