---
title: Precyzyjne symulacje z Simpack FlexTrack
description: Odkryj Simpack FlexTrack – moduł do modelowania odkształcalnych torów kolejowych w Simpack i Abaqus, kluczowy dla precyzyjnej analizy dynamiki pojazdów szynowych, oddziaływań koło-szyna i minimalizacji ryzyk związanych z zużyciem i trwałością zmęczeniową w kolejnictwie.
---

[Spostrzeżenia ekspertów ](https://blog.technia.com/pl)

# [Precyzyjne symulacje z Simpack FlexTrack](https://blog.technia.com/pl/precyzyjne-symulacje-z-simpack-flextrack)

 Autor: [Łukasz Faściszewski](https://blog.technia.com/pl/author/lukasz-fasciszewski) | 2025-12-08 12:53:23

[Simpack](https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/simpack/) jest liderem technologii MBS na rynku. Oferuje wszystkie niezbędne narzędzia do przeprowadzania symulacji układów wieloczłonowych (przyp. Multi-Body Simulation) – ergonomiczny interfejs oraz zaawansowane solvery najwyższej klasy (rys.1). Simpack posiada holistyczną architekturę oprogramowania, co oznacza, że wszystkie funkcje są ze sobą kompatybilne i podzielone na [moduły](https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/simpack/product-modules) w zależności od konkretnego zastosowania lub branży, od budowy maszyn ogólnie, przez motoryzację i kolejnictwo, aż po turbiny wiatrowe.

Wspólną cechą wszystkich [modeli MBS](https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/simpack/application-areas/) jest to, że mogą one odwzorowywać złożone systemy mechaniczne i mechatroniczne, umożliwiając analizę ich zachowania dynamicznego w trakcie dowolnego scenariusza projektowego. Wyniki mogą dotyczyć odpowiedzi na typowe obciążenia, przypadki normowe, ale również sytuacji kosztowych i trudnych do zrealizowania (wypadków, przeciążeń, niewłaściwego użytkowania).

 Simpack jest wyspecjalizowanym narzędziem analizy układów wieloczłonowych.

## Simpack FlexTrack i czym są moduły?

Dedykowane funkcjonalności Simpack są rozdzielone pomiędzy moduły. Kluczem podziału na moduły jest wspólne przeznaczenie ich zawartości, celem natomiast, łatwa personalizacja Simpack do różnych potrzeb, różnych użytkowników.

[Rail](https://www.3ds.com/products/simulia/multibody-system-dynamics-motion-simulation/rail-vehicle) jest jednym ze wspomnianych modułów. Pozwala on dodawać do modelu Simpack elementy związane z drogami kolejowymi i poruszającymi się po nich pojazdami, przykładowo sztywne tory z pojazdami szynowymi. Z kolei moduł [Flextrack](https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/simpack/product-modules/rail-modules/) pozwala rozszerzyć Simpack o definicje umożliwiające zastosowanie odkształcalnego toru kolejowego.

W zależności od intencji można uzbroić program jeszcze bardziej, np. o elementy modelujące szczegółowo konkretny typ połączenia i dodatkowe interakcje, np. łożyska lub kontakt między dowolnymi powierzchniami.

## Kiedy potrzebuję Simpack Flextrack?

Najprostsza odpowiedź brzmi: zawsze wtedy, gdy ograniczenie do sztywnej bryły staje się dla Ciebie przeszkodą. Wynika to zarówno z symulowanego zjawiska, jak i złożoności analizowanych układów.

Niezależnie od szczegółów dotyczących rzeczywistej struktury torowiska, w symulacjach MBS powszechnie przyjmuje się założenie, że każdy komponent modelu jest sztywny. Wyższy poziom szczegółowości zwiększa zakres częstotliwości uwzględnianych w obliczeniach, zarówno pod względem wymuszeń, jak i dynamiki samego układu. Jednym z czynników może być wpływ ruchu pojazdu na sprężystym podłożu i odkształcalnym torze kolejowym. Deformacje idealnej linii toru bezpośrednio wpływają na powierzchnię kontaktu oraz siły oddziaływania między kołem a szyną.

## Jak skorzystać?

Właściwie potrzebujesz dwóch narzędzi do symulacji: dodatku Simpack FlexTrack oraz oprogramowania do Metody Elementów Skończonych (zalecany jest [Abaqus](https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/abaqus/)). Proszę o kontakt, jeśli jesteś zainteresowany którymkolwiek z produktów firmy [Dassault Systèmes](https://www.3ds.com/products/simulia/all-products). Nie tylko doradzamy, używamy oprogramowania do symulacji na co dzień i robimy to od lat.

Modelowanie MES jest etapem pośrednim wymaganym podczas konfiguracji FlexTrack w Simpack. Model elementów skończonych musi być zgodny z określoną geometrią drogi kolejowej, tzn. przebiegiem osi toru oraz ich układem, a także rozstawem i orientacją szyn. Pozostałe aspekty modelowania związane są ogólnie z konstrukcją podtorza i rodzajem torowiska – szyny na podkładach i warstwie tłucznia lub kotwione w płycie betonowej, z uwzględnieniem lub bez uwzględnienia specyfiki systemów łączników i technologii mocowania i łączenia szyn.

## Liniowy FlexTrack

Jest super łatwy w użyciu. Liniowy FlexTrack to jeden z typów odkształcalnego torowiska, który nie wymaga etapu generowania superelementu MES (substruktury w Abaqus). Globalny model MES jest używany bezpośrednio, bez redukcji wskutek osobnej analizy. Wystarczy opisać odkształcalność, wyznaczonym zestawem postaci drgań własnych oraz wskazać zbiory węzłów na środku główki każdej szyny. Rysunek 2 przedstawia jedną postać drgań, wybraną z rozwiązania problemu własnego drgań swobodnych.

 Drgania torowiska zgodne z 7-mą częstotliwością drgań własnych modelu MES.

## Praktyczny przykład

Do demonstracji przygotowano prosty odcinek drogi kolejowej z sekcją deformowalną. Tor kolejowy składa się z szyn UIC60 ułożonych na podkładach PS-94 z nachyleniem poprzecznym 1:40 i rozstawem 0,6 m, które są odpowiednie dla torów 1. klasy zgodnie z normami przemysłu kolejowego. System mocowania szyn oraz fundament podkładów przyjęto jako w pełni sprężysty. Model MES liniowego odkształcalnego toru został najpierw stworzony w Abaqus, a następnie zintegrowany ze scenariuszem przejazdu pojazdu szynowego i skonfigurowany jako symulacja MBS w Simpack.

## Wyniki

Całkowita masa pojazdu wyniosła około 31,310 tony, co daje obciążenie spoczynkowe osi równe 76,8 kN w przypadku wagonu z czterema wózkami. Rysunek 3 przedstawia historię siły pionowej przenoszonej z przedniego wózka na obie szyny. Wykres koncentruje się na różnicy między stabilnym transferem obciążenia na sztywnym torze a sygnałem zaszumionym w skutek przejazdu po odkształcalnym torowisku.

 Pionowa reakcja z przedniej osi pierwszego zestawu kołowego

> *Pionowa reakcja z przedniej osi pierwszego zestawu kołowego.*

Oczywiście, możliwe jest sporządzenie mapy konturowej samej deformacji, ale zamiast tego przyjrzyjmy się bliżej interfejsowi szyna-koło. Widoczna na rysunku 4 animacja, przedstawia fragment historii przejazdu wagonu w ujęciu nacisku wywieranego przez koło na szynę. Po prawej stronie tego rysunku można zaobserwować ewolucję normalnych naprężeń kontaktowych w zależności od zmian kształtu powierzchni nacisku oraz pozycji koła wzdłuż toru, pokazanej po prawej stronie. Tak więc zgodnie z oczekiwaniami, obserwowany jest bezpośrednia zależność sytuacji kontaktowej od odkształcalności toru.

 Rozkład naprężeń normalnych (lewy) i powierzchnia kontaktu (prawy) na powierzchni szyny.

## Podsumowanie

Wpływ odkształcalnych ciał w MBS został zaprezentowany na przykładzie toru kolejowego. Będzie on jeszcze bardziej zauważalny przy zachowaniu odpowiedniej pozycji szyn z powodu deformacji w smukłych strukturach torowych, takich jak mosty. Zastosowania mogą być znacznie szersze w zależności od analizowanego przypadku i najczęściej są związane z miejscami koncentracji naprężeń, wykorzystywanymi w ocenie zużycia i trwałości zmęczeniowej.

Interesuje Cię ulepszenie Twoich modeli MBS poprzez dodanie odkształcalnych elementów, takich jak tory lub inne części konstrukcyjne? Nadal nie jesteś przekonany? Chciałbyś wypróbować oprogramowanie [BRIGADE](https://scanscot.com/products/bridge-design/brigade-overview/) do komputerowego wspomagania projektowania mostów? Może szukasz narzędzi takich jak [fe-safe](https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/fe-safe/) lub [Simpack Wear](https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/fe-safe/) do wsparcia swoich obliczeń o trwałość zmęczeniową i ocenę zużycia wskutek ścierania?

[Wyświetl kompletny wpis](https://blog.technia.com/pl/precyzyjne-symulacje-z-simpack-flextrack)

```json
{
  "@context" : "http://schema.org",
  "@type" : "BlogPosting",
  "author" : {
    "@type" : "Person",
    "name" : "Łukasz Faściszewski"
  },
  "dateModified" : "2025-12-08T12:53:23.343Z",
  "datePublished" : "2025-12-08T12:53:23Z",
  "headline" : "Precyzyjne symulacje z Simpack FlexTrack",
  "image" : {
    "@type" : "ImageObject",
    "height" : 402,
    "url" : "https://lp.technia.com/hubfs/simpack.jpeg",
    "width" : 716
  },
  "mainEntityOfPage" : "https://blog.technia.com/pl/precyzyjne-symulacje-z-simpack-flextrack",
  "publisher" : {
    "@type" : "Organization",
    "logo" : {
      "@type" : "ImageObject",
      "height" : 60,
      "url" : "/hs/hsstatic/content_shared_assets/static-1.4092/img/default-amp-logo.png",
      "width" : 60
    },
    "name" : "Spostrzeżenia ekspertów"
  }
}
```