Прогнозирование остаточного ресурса и продление срока службы вагонов метрополитена

• Автор: Борисов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 168 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ .

1.1 Обзор и анализ исследований по прогнозированию

ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ВАГОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1.2 Постановка задач исследования.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ВАГОНОВ МЕТРОПОЛИТЕНА.

2.1 Основные принципы конструктивного построения

И АНАЛИЗ ПАРКА ВАГОНОВ МЕТРОПОЛИТЕНА

2.2 Разработка программы и методики технического

ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ВАГОНОВ МЕТРОПОЛИТЕНА С ЦЕЛЬЮ ПРОДЛЕНИЯ срока их службы

2.3 Планирование вычислительного эксперимента и

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА .
2.4 Выводы по разделу 2.
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ВАГОНОВ МЕТРОПОЛИТЕНА
3.1 Разработка конечноэлементной расчетной схемы
ВАГОНА МЕТРОПОЛИТЕНА ТИПА Е, СИЛОВЫХ И КИНЕМАТИЧЕСКИХ ГРАНИЧНЫХ условий.
3.2 Проведение вычислительного эксперимента по
ОЦЕНКЕ ПРОЧНОСТИ, НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ КУЗОВА И РАМЫ ВАГОНА ТИПА Е.
3.3 Обоснование и выбор конструктивных предложений по повышению остаточного ресурса вагонов метрополитена, и результаты работ по продлению их срока полезного использования
3.4 Выводы по разделу 3
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ, НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ВАГОНА МЕТРОПОЛИТЕНА ТИПА Е.
4.1 Разработка методики проведения экспериментальных ИССЛЕДОВАНИЙ ВАГОНА МЕТРОПОЛИТЕНА ТИПА Е
4.2 Модернизация испытательного оборудования для
ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ВАГОНОВ МЕТРОПОЛИТЕНА.
4.3 Результаты экспериментальных исследований и
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


НДС состояния узлов и деталей вагонов рекомендуется проводить методом конечных элементов [2, 3,4, , ,]. Завершая краткий обзор исследований по вопросам определения и оценки остаточного ресурса конструкций путем проведения определенного комплекса диагностических работ, можно выделить основные положения, характеризующие современный уровень научно-методических знаний по методам прогнозирования. Большое количество экспериментальных исследований посвящено определению остаточного ресурса конструкций, имеющихся в достаточном количестве, например, грузовых вагонов. Также исследования зачастую сопряжены с потерей единицы подвижного состава, так как на вагоне проводится комплекс испытаний с использованием разрушающих методов диагностики. Для данных работ обоснованы методы изучения и величины динамических нагрузок, действующих на элементы конструкции, рассчитана их цикличность и характер приложения. Разработаны методики, позволяющие проецировать результат на крупные партии вагонов [,, 5]. Вопросы прогнозирования остаточного ресурса газонефтепроводов с учетом продолжительности эксплуатации рассмотрены в работах Ю. И. Пашкова, Ю. И. Анисимова, Г. А. Лончакова [, , ]. Прогнозированию остаточного ресурса металлических конструкций грузоподъемных машин посвящены работы [, , , , , , ,], а прогнозированию индивидуального остаточного ресурса стальных резервуаров и сосудов, работающих под давлением работы [,,, , ,,, 1]. Идея целенаправленного управления индивидуальным ресурсом вагонов, в том числе и вагонов метрополитена, принадлежит д. Ю.П. Вороненко, под руководством которого автор разрабатывал программы и методики технического диагностирования различных типов подвижного состава и обобщал результаты прогнозирования, с учетом процессов деформирования, изнашивания, накопления повреждений и разрушений при переменных нагрузках, температурах и других внешних воздействиях. Также необходимо отметить вклад ученых Днепропетровского государственного технического университета железнодорожного транспорта: И. Г. Барбаса, Е. П. Блохина, А. М. Бондарева, В. Л. Горобца, В. И. Гронского, Н. В. Каленик - в разработку отдельных вопросов, связанных с ресурсом тягового подвижного состава. К настоящему времени на основе утвержденных Комиссией Совета по железнодорожному транспорту' полномочных специалистов вагонного хозяйства железнодорожных администраций стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии (Протокол от «» января года) «Единых методических указаний по техническому диагностированию грузовых и рефрижераторных вагонов го-сударств-участников Соглашений о совместном использовании грузовых и рефрижераторных вагонов в международном сообщении» разработаны методики продления срока службы по всем основным видам грузового и пассажирского подвижного состава [,,]. Значительно менее изученной оказалась проблема с оценкой остаточного ресурса с вагонами метрополитена. При этом наблюдается диспропорция научно-технической информации: если исследованиям по статистике неисправностей различных типов вагонов для перевозки массовых грузов, характере повреждений и критическим местам конструкции посвящено значительное число работ, то по вагонам метрополитена исследований практически не проводилось. Подытоживая сделанный обзор, не претендующий на полноту изложения, можно сделать вывод о том, что весьма актуальной задачей является разработка методики диагностирования технического состояния и определения остаточного ресурса вагонов метрополитена. Разработать, на основе результатов обзора и анализа существующих типов вагонов, особенностей их конструкций и условий эксплуатации, программу и методику технического диагностирования вагонов метрополитена. Составить план вычислительного эксперимента для оценки прочности, надежности и долговечности кузовов и рам вагонов метрополитена на основе анализа технического состояния парка вагонов метрополитена и РЭС - метода управления индивидуальным ресурсом вагонов. Создать конечно-элементную расчетную схему вагона метрополитена типа Е, сформировать силовые и кинематические граничные условия.