Совершенствование методов расчета сопротивления усталости сварных соединений РАМ длиннобазных вагонов-платформ

• Автор: Василенко, Дарья Андреевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ОБОСНОВАНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.бзор конструкций длиннобазных вагоновплатформ

1.2 Обзор исследований в области сварочных процессов и методов расчета сварных соединений

1.3 Классификация сварных соединений и швов.

1.4 Постановка задач исследования.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛА РАЗЛИЧНЫХ ЗОН СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

2.1 Исследования структуры металла различных участков сварного соединения

2.2 Определение механических характеристик металла различных

зон сварного соединения.

2.2.1 Определение прочностных свойств металла различных зон сварного соединения неразрушающим методом.
2.2.2 Определение прочностных свойств металла различных зон сварного соединения разрушающим методом.
2.2.3 Определение упругих свойств металла различных зон сварного соединения.
2.3 Выводы по 2 главе.
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛИННОБАЗНЫХ ВАГОНОВПЛАТФОРМ
3.1 Общие положения методики оценки сопротивления
усталости.
3.2 Методика разработки конечноэлементных моделей
3.3 Разработка алгоритма определение коэффициента снижения предела выносливости и сопротивления усталости рамы
3.4 Выводы по 3 главе.
4. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ СВАРНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ И ОЦЕНКА СРОКОВ СЛУЖБЫ
ДЛИННОБАЗНЫХ ВАГОНОВПЛАТФОРМ МОДЕЛЕЙ
4.1 Разработка макромодслей и выбор наиболее нагруженных зон рамы.
4.2 Разработка фрагментов наиболее нагруженных зон рамы
4.3Разработка моделей сварных соединений и определение общего
коэффициента снижения предела выносливости.
4.4Оценка сопротивления усталости рам длиннобазных вагонов
платформ моделей 9 и
4.5Экспериментальные исследования сопротивления усталости рам длиннобазных вагоновплатформ моделей 9 и
4.6 Выводы по 4 главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Список используемых источников насчитывает 6 наименований. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. Проблемам динамики и прочности подвижного состава посвящены работы отечественных ученых: П. С. Анисимова, Е. С.В. Вершинского, М. В. Винокурова, В. З. Власова, А. У. Галссва, Б. Н. Горбунова, В. Н. Данилова, В. В. Иньшакова, М. В.Н. Котуранова, В. А. Лазаряна, В. В. Лукина, Л. А. Манашкина, Е. Н. Никольского, Л. Н. Никольского, Ю. И. Першица, A. A. Попова, Ю. С. Ромена, М. М. Соколова, А. И. Стрельбицкой, П. В.Д. Хусидова, И. И. Челнокова, Л. А. Шадура, а также зарубежных ученых: М. Б. Кельриха, Ю. Л. Кофмана, Г. Марье, Е. Шперлинга и др. ПО]. Вопросами прочности и долговечности длиннобазного подвижного состава занимались ученые: A. A. Битюцкий, В. М. Бубнов, В. A.Д. Кочнов, К. В. Кякк, СВ. Мямлин, Г. И. Петров, B. B.Н. Филиппов, IO. M. Черкашин [, , ]. В.П. Когаева, H. A. Махутова, С. В. Серенсена и мн. Существенный вклад в совершенствование конструкций подвижного состава и расчет ресурса его частей внесли расчетные и экспериментальные работы, проводимые во ВНИИЖТе, ГосНИИВе, МГУПСе, ПГУПСе, Ур-ГУПСе, ПКТБ ЦВ (ОАО РЖД), НВЦ «Вагоны», НГ1К «Уралвагонзавод» и других организациях. Накопленный в вагоностроении опыт конструирования обобщен в «Нормах для расчета и проектирования вагонов железных дорог MJIC колеи мм (несамоходных)» [], однако эта методика прочностного расчета не жестко регламентирует оценку напряженного состояния элементов конструкции, особенно в зоне сварных швов. Это связано с допущениями выбора коэффициентов концентрации напряжений, зависящих от технологии сборки и сварки. Прочностной расчет по «Нормам. Для нетиповых вагонных конструкций, таких как длиннобазные вагоны-платформы, нет достаточного объема экспериментальных и эксплуатационных данных, позволяющих оценить поведение конструкции в работе. Для более детального изучения особенностей конструкций был проведен обзор существующих длиннобазных вагонов-платформ зарубежных и отечественных производителей. Обзор конструкций вагонов-платформ выполнен с целью уточнения конструктивного исполнения основных несущих элементов рамы платформы. При выполнении обзора конструкций вагонов-платформ были рассмотрены вагоны с длиной по осям автосцепок более ,6 м. Обзор производился но России, Украине, США и странам Европы. Выбор этих стран был обусловлен их ведущей ролью в объеме интермодальных перевозок. На железных дорогах Европы эксплуатируются несколько типов вагонов-платформ. Традиционной является конструкция вагона-платформы с рамой в виде равнопрочной балки с несущей хребтовой балкой. Платформы с рамой в виде равнопрочной балки имеют балки переменного сечения, более слабого в консольной части и более мощного в центральной части. Платформы такой конструкции выпускают такие европейские фирмы как, Thrall саг company (Европа) (рис. Talgo Оу (Финляндия) (рис. Arbel Fauvet Rail (Франция) (рис. Fabryka Wagonow GNIEWCZYNA (Польша) (рис. Trinity Rail (Европа) (рис. Вагоны-платформы с рамой в виде равнопрочной балки с несущими боковыми балками производятся фирмами: Ahaus-Alstatte Eisenbahn (Германия) (рис. Trinity Rail (Европа) (рис. Talgo Оу (Финляндия) (рис. На железных дорогах Европы нашли применение вагоны-платформы с рамой омегообразной формы выпускаемые фирмой Thrall car company (Европа) (рис. У вагонов-платформ с рамой омегообразной формы характерной особенностью является понижение уровня центральной части относительно консольной. На железных дорогах Северной Америки эксплуатируются вагоны-платформы с колодцеобразной формой рамы, т. Такие платформы выпускаются фирмами: Greenbrier (США) (рис. Thrall car company (США) (рис. Вагоны-платформы с рамой в виде равнопрочной балки с несущей хребтовой балкой выпускаются фирмой Canadian Pacific railway (Канада) (рис. Платформы с рамой в виде равнопрочной балки с несущими боковыми балками производятся фирмой Trinity Industries (США) (рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Рис. Sggnss ' 4-Axle Container Рис. Рис. Sgnss ' 4-Axle Container рИс. Рис. Вагон-платформа Рис. Рис. Вагон-платформа Рис.