Влияние конструктивного эксцентриситета приложения продольных нагрузок на нагруженность рам вагонов-платформ для перевозки контейнеров

• Автор: Тохчукова, Малика Рашидовна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Классификация конструкций вагонов-платформ на основании обзора

научно-технической информации

1.2. Анализ применения различных конструктивных построений узлов вагонов-платформ

1.3. Выводы на основании обзора мирового опыта по созданию конструкций вагонов-платформ

1.4. Анализ методов расчета сварных соединений

1.5. Выводы по главе. Цель работы, задачи и направления исследования

2. РАСЧЕТ И АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СИЛОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РАМ ВАГОНОВ-ПЛАТФОРМ. ОЦЕНКА СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ

2.1. Основные положения метода конечных элементов

2.2. Расчет напряженно-деформированного состояния балок при действии квазистатических нагрузок
2.3. Расчет напряженно-деформированного состояния балок при действии продольных инерционных сил
2.4. Расчет сопротивления усталости
2.5. Выводы по результатам расчета напряженно-деформированного состояния силовых элементов рам вагонов-платформ и оценки сопротивления усталости
3. РАЗРАБОТКА ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ КРУПНОТОННАЖНЫХ КОНТЕЙНЕРОВ
3.1. Оценка прочности рамы вагона-платформы
3.2. Оценка сопротивления усталости рамы вагона-платформы
3.3. Определение показателей качества хода вагона
3.4. Выводы по главе

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ
4.1. Испытания на статическую прочность
4.1.1. Испытания на вертикальные нагрузки от веса груза
4.1.2. Испытания на ремонтные нагрузки
4.1.3. Испытания на продольные квазистатические нагрузки
4.1.4. Обработка результатов испытаний
4.1.5. Анализ и оценка результатов испытаний
4.2. Испытания на соударение и по сбросу с клиньев
4.2.1. Обработка результатов испытаний
4.2.2. Анализ и оценка результатов испытаний
4.3. Расчет ресурса рамы опытного образца из условия циклической
прочности на основе экспериментальных данных
4.2. Выводы по главе
5. СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
ПРОЧНОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы.
Инновационный путь развития железнодорожного транспорта требует уменьшения массы тары вагонов, что позволяет снизить стоимость подвижного состава и затраты на тягу поездов.
Преобладающей тенденцией вагоностроения является конструкция рам вагонов-платформ в виде балок переменного по высоте сечения с пониженной нейтральной осью поперечного сечения относительно оси автосцепного устройства. В последние годы появились конструкции рам с совпадающей и повышенной нейтральными осями поперечного сечения относительно оси автосцепного устройства. Однако некоторые длиннобазные вагоны-платформы новой конструктивной формы, изготовленные в России, оказались недостаточно прочными. Неоспоримым достоинством вагонов-платформ с повышенной нейтральной осью поперечного сечения является удобство их обслуживания. Таким образом, изучение влияния
конструктивного эксцентриситета на нагруженность рам вагонов-платформ для перевозки контейнеров является актуальной задачей.
Для решения данной задачи была сформулирована цель проводимых исследований.
Целью работы является изучение влияния конструктивного
эксцентриситета приложения продольных нагрузок на нагруженность рам вагонов-платформ для перевозки контейнеров.
Решение поставленной задачи проводилось путем комбинирования методов компьютерного моделирования, аналитических методов оценки и проведения натурных испытаний.
Научная новизна исследований заключается в следующем:
1. Разработана классификация вагонов-платформ для перевозки контейнеров по критерию расположения нейтральной оси поперечного

(10)
Из формул (9) и (10) следует
Л=Л-1У (11)
После разбиения области на элементы равенство (11) записывается в виде суммы
Я = = (12)
е=] е=]
где Е - число элементов;
е - произвольный элемент.
Энергия деформации бесконечно малого объёма dЛ определяется формулой
{<т}, (13)
где (е) - полная деформация,
К} - начальная деформация от теплового воздействия; принимается, что {е0} = 0.
Величина с1Л называется плотностью энергии деформации, а полная
энергия деформации определяется интегрированием этой величины по объёму тела
Л = /-Ме}7' {ст} - {г0 У МЖ, (14)

Для данного случая вид векторных столбцов {в} и {о} имеет вид
{е}Т = [£хх £уу £„ уху ух: Уу2] (15)
{о} Т [(УXX &уу @11 ху Тм Гут/ (16)
В основе метода теории упругости [58] лежат два соотношения: закон Гука, который связывает компоненты тензоров напряжений и деформаций, а также соотношения связи между деформациями и перемещениями. Закон Гука в общей форме имеет вид
{о} = [Б]{£ }-Р]{£о}, (П)