Совершенствование моделирования напряженно-деформированного состояния кузовов вагонов специализированными конечными элементами

• Автор: Дрыгина, Ирина Анатольевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ИСХОДНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РАСЧЕТНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ, МОДЕЛИРУЮЩИХ РАБОТУ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО КОНЕЧНОГО ЭЛЕМЕНТА
2. РАЗРАБОТКА УПРОЩЕННЫХ КОНЕЧНОЭЛЕМЕНТНЫХ МОДЕЛЕЙ РАСЧЕТА НЕСУЩИХ УЗЛОВ ВАГОНА
2.1. Формирование матрицы жесткости и вектора грузовых реакций пространственно - ориентированного стержня общего вида
2.2. Общая процедура получения матрицы жесткости и вектора грузовых реакций для двумерных конечных элементов в виде пластины и цилиндрической панели
2.3. Формирование специализированного конечного элемента
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КУЗОВОВ ВАГОНОВ
3.1. Применение специализированного конечного элемента для моделирования напряженно-деформированного состояния кузовов
3.2. Анализ сходимости результатов моделирования НДС с эталонными расчетами на примере котла цистерны
3.3. Исследования напряженно - деформированного состояния котла четырехосной цистерны в зоне опирання на ложемент
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Перспективы развития вагонного парка страны на ближайшее десятилетие сформулированы в Федеральной программе ’’Разработка и производство в России грузового подвижного состава нового поколения” (до 2010 года). Основные ее положения предполагают формирование и расширение на основе системного подхода типажа грузовых вагонов нового поколения, обеспечивающих сокращение эксплуатационных затрат и повышение качества транспортного обслуживания, позволяющих успешно конкурировать с другими видами транспорта.
Одновременно с повышением действующих осевых нагрузок до 245 кН, сопровождающимся соответствующим увеличением норм расчетных нагрузок, следует ожидать повышения требований к прочности, износостойкости и надежности узлов и элементов вагонов, а также к правилам их использования и содержания в целях снижения повреждаемости в эксплуатации, уменьшения объемов и стоимости ремонтов, повышения безопасности движения.
Для повышения качества вагонов - долговечности, безотказности в работе, ремонтопригодности, наряду с совершенствованием конструктивных форм, применением

<т(т) = [Е + М(г,г0)]г£ + <т(г); (2.23)
ё(т) = -{[£ + М(г,г')] Ту(т')с1т (2.24)

где [/(] - единичный тензор в шестимерном пространстве;
Фактически, матрица из уравнений (2.23), (2.24) есть матрица

уравнений равновесия в отсутствии распределенной нагрузки (у -либо заданная, либо вычисляемая непосредственно нагрузка).
Матрица [£ + Дй(туг')]Г при отсутствии распределенной
нагрузки по значению 5 в начале позволяет вычислить текущее значение ст(г) в точке с текущей координатой г, т.е. по граничным условиям определить усилие в произвольной точке.
На это поле усилий нужно наложить поле от распределенной

нагрузки. В частности при т = получим усилие от у в конце стержня <7, - а1, т.е. реакции в конце стержня.
Матрица [А/?7] состоит из проекций вектора на координатные оси (рис.2.4) (первый по порядку аргумент в скобках всегда больше второго )