Выбор параметров конструкционных амортизаторов аварийных продольных соударений скоростных поездов

• Автор: Зверев, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с. : ил

Введение.
1. Обзор и анализ исследований по аварийным продольным соударениям вагонов. Постановка и формулировка решаемых в диссертации задач
2. Разработка методики исследования и выбора параметров конструкционных амортизаторов аварийных продольных соударений.
2.1. Формулировка аварийных ситуаций и системный анализ конструктивных устройств пассивной безопасности скоростных пассажирских поездов
2.2. Разработка методики исследования динамики продольного аварийного соударения и выбора параметров конструкционных амортизаторов.
2.3. Разработка модели для исследования динамики аварийного продольного соударения скоростного поезда.

2.4. Выбор параметров жертвенных частей и элементов.

2.5. Выводы.

3. Теоретические исследования и выбор параметров амортизаторов аварийных продольных соударений скоростного поезда постоянного формирования.
3.1. Исследование продольной динамики аварийного продольного соударения скоростного поезда и обоснование требований к аварийным амортизаторам .
3.2. Исследование нагруженности элементов несущей конструкции жертвенной части промежуточного вагона скоростного поезда.
3.3. Исследование статического деформирования и выбор параметров амортизаторов аварийных продольных соударений.
3.4. Исследование нагруженности и выбор параметров жертвенной части несущей конструкции головного вагона скоростного поезда при аварийном соударении
3.5. Исследование динамического деформирования и выбор параметров амортизаторов аварийных продольных соударений.
3.6. Выводы
4. Экспериментальные исследования и оценка параметров аварийных амортизаторов высокоскоростного поезда Сокол
4.1. Разработка методики экспериментальных исследований устройств аварийной амортизации продольных соударений скоростных пассажирских поездов
4.2. Исследование конструкционных элементов аварийной амортизации
при статическом нагружении.
4.3. Исследование конструкционных элементов аварийной амортизации
при динамическом нагружении
4.4. Исследование кузова прицепного вагона высокоскоростного поезда Сокол при статическом нагружении
4.5. Исследование жертвенной части несущей конструкции головного вагона высокоскоростного поезда Сокол при статическом нагружении.
4.6. Выводы
5. Разработка рекомендаций по реализации пассивной безопасности высокоскоростного поезда Сокол
Заключение.
Список использованной литературы


Ими были выявлены основные статистические зависимости причин возникновения аварийных ситуаций , , обоснованы аварийные расчетные случаи и разработан класс устройств защиты грузовых вагонов в аварийных ситуациях , , . Значительно меньше изучены в настоящее время аварийные ситуации, связанные со скоростными пассажирскими поездами. Аварийные продольные соударения скоростных пассажирских поездов изучали Битюцкий, Ю. П. Бороненко, Э. Г. Платонов, Ю. М. Черкашин 3, 4, 6, 7, , , , , , , , , . Возникающие в процессе соударения силы переменны во времени, их максимальные значения зависят от протекания волнового процесса удара и от механических характеристик самого вагона. Для того чтобы определить величины этих сил, необходимо получить совместное решение уравнений соударяемых систем , , , . В расчетах несущих конструкций вагонов широко используются многие разработки крупнейшей российской школы специалистов строительной механики МГУПС МИИТа. Труды Александрова, Даркова. П. Мальцева, А. Ф. Смирнова, Шапошникова способствовали и продолжают способствовать развитию методов моделирования задач прочности и динамики в различных областях техники, включая вагоностроение , , , , ,,, ,, , , . В последние время в связи с бурным развитием вычислительной техники возросла роль численных методов решения задач строительной механики. Наиболее распространенным и универсальным численным методом, ориентированным на применение современных ЭВМ, является метод конечных элементов МКЭ, который по праву можно отнести к наиболее перспективным численным методам исследования, так как в нем реализовано решение широкого класса задач не только механики твердого деформированного тела, а также теплопроводности, электромагнетизма, гидрогазодинамики и других областей, благодаря своей универсальности, ясности инженерной интерпретации и приспособленности , , , , ,, , , , . Благодаря своим преимуществам, МКЭ по праву можно отнести к наиболее перспективным численным методам широкого класса задач механики твердого деформируемого тела. О. Зенкевича, К. Бате, Е. Вилсона, М. Секуловича и др. Успешное развитие МКЭ получил в работах ученых Ю. Н. Аксенова, И. В. Бруякина, П. М. Варвака, Н. В. Колкунова, В. И. Мяченкова, В. В.П. Суслова и др. Решение ряда важнейших прочностных и динамических задач в данных работах показали эффективность этого метода. И он нашел отражение в Нормах для расчета и проектирования вагонов. НДС состояния узлов и деталей вагонов рекомендуется проводить методом конечных элементов , . Таким образом, подытоживая краткий обзор исследований по проблемам связанным с повышением безопасности перевозок, путем совершенствования конструкций экипажей, можно выделить основные тезисы, характеризующие современный уровень научнометодических знаний о конструкциях подвижного состава. Рядом исследователей и организаций разработаны эффективные разнообразные устройства поглощения энергии продольных соударений, такие как поглощающие аппараты различных конструкций металлокерамические пружиннофрикционные, газогидравлические, эластомерные, а также специальные устройства типа плавающей хребтовой балки, ударопоглощающих устройств крепления грузов, наполнительных демпфирующих материалов 1,, ,, . Достаточно подробно были исследованы процессы соударения вагонов при маневровых операциях, определены характерные виды и причины повреждений конструкций вагонов связанных с воздействием ударных нагрузок, проанализировано влияние различных параметров, характеризующих процесс соударения и особенности конструкции вагона, на ударную прочность его элементов ,, ,,. В отдельных исследованиях , , , собрана и проанализирована статистическая информация об аварийных соударениях грузовых вагонов. На основе этой информации были разработаны разнообразные устройства, защищающие вагоны при продольных аварийных соударениях, такие как защитные щиты и экраны, фальшднища, бандажи. Гак как значительная часть аварий происходит изза неисправностей и несовершенства конструкций автосцепных и ходовых устройств существенные усилия исследователей и разработчиков были направлены на совершенствование их конструкций. Значительно менее изученными остались аварийные ситуации в пассажирском железнодорожном движении.