Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Модернизация крытого вагона с целью улучшения его экономических показателей

Расчетная схема вагона и принятые допущения

Расчет производился методом конечных элементов с использованием расчетного пакета "Ansys" версия 13.0. Для расчета использовалась балочная конечно-элементная модель кузова крытого вагона. Расчетная модель включает 59420 элементов и 66220 узлов.

Для описания каркаса использовались стержневые конечные элементы типа ВЕАМ189, для описания обшивки - пластинчатые конечные элементы типа SHELL181.

Вид конечно-элементной модели кузова крытого вагона показан на рисунке 11.

В качестве кинематических граничных условий были приняты:

- ограничение вертикальных и поперечных перемещений в шкворневых узлах рамы, ограничение вращения вокруг продольной оси;

- ограничение продольных перемещений в плоскостях заднего и переднего упоров.

Расчет конструкции на прочность, анализ результатов

Расчет прочности при I режиме

4.1.1 Динамическая нагрузка (I режим удар)

? Кинематические и граничные условия? Кинематические и граничные условия

Рисунок 12 ? Кинематические и граничные условия

Рисунок 13 ? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне

а)

б)

Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б) участок с максимальными напряжениями Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б) участок с максимальными напряжениями

Рисунок 14 - Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б) участок с максимальными напряжениями

? Распределение эквивалентных напряжений в торцевой стене вагона (закрепление)? Распределение эквивалентных напряжений в торцевой стене вагона (закрепление)

Рисунок 15 ? Распределение эквивалентных напряжений в торцевой стене вагона (закрепление)

4.1.2 Квазистатическая нагрузка (I режим сжатие)

? Кинематические и граничные условия модели? Кинематические и граничные условия модели

Рисунок 16 ? Кинематические и граничные условия модели

? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне

Рисунок 17 ? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне

4.1.3 Динамическая нагрузка (I режим рывок)

? Кинематические и граничные условия модели? Кинематические и граничные условия модели

Рисунок 18 ? Кинематические и граничные условия модели

Рисунок 19 ? Распределение эквивалентных напряжений в торцевой стене (закрепление)

а)

б)

? Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б) участок с максимальными напряжениями ? Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б) участок с максимальными напряжениями

Рисунок 20 ? Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б) участок с максимальными напряжениями

4.1.4 Квазистатическая нагрузка (I режим растяжение)

? Кинематические и граничные условия? Кинематические и граничные условия

Рисунок 21 ? Кинематические и граничные условия

? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне

Рисунок 22 ? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне

4.1.5 Выводы по I режиму

Максимальные напряжения возникают при динамическом силовом нагружении (удар-рывок) в зоне торцевой стены. Однако на практике данных напряжений не возникает, так как:

1) металл обшивки начинает работать на растяжение;

2) нагружается каркас конструкции.

В остальных узлах вагона рассчитанные напряжения не превышают допускаемого в 350 МПа.

Кроме того, из расчета видно, что напряжения в крыше от нагрузок расчетного режима - не возникают.

Расчет прочности при III режиме

4.2.1 Динамическая нагрузка (III режим, удар)

? Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б), в) участки с максимальными напряжениями? Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б), в) участки с максимальными напряжениями

Рисунок 25 ? Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б), в) участки с максимальными напряжениями

Распределение эквивалентных напряжений в торцевой стене вагона (закрепления) Распределение эквивалентных напряжений в торцевой стене вагона (закрепления)

Рисунок 26 - Распределение эквивалентных напряжений в торцевой стене вагона (закрепления)

4.2.2 Квазистатическая нагрузка (III режим, сжатие)

? Кинематические и граничные условия модели? Кинематические и граничные условия модели

Рисунок 27 ? Кинематические и граничные условия модели

? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне

Рисунок 28 ? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне

4.2.3 Динамическая нагрузка (III режим, рывок)

? Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б), в) участки с максимальными напряжениями? Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б), в) участки с максимальными напряжениями

Рисунок 31 ? Распределение эквивалентных напряжений в боковой стене а) общий вид; б), в) участки с максимальными напряжениями

Рисунок 32 ? Распределение эквивалентных напряжений в торцевой стене вагона (закрепление)

? Распределение эквивалентных напряжений по раме вагона и элементами обшивки ? Распределение эквивалентных напряжений по раме вагона и элементами обшивки

Рисунок 33 ? Распределение эквивалентных напряжений по раме вагона и элементами обшивки

а) общий вид; б), в) участки с максимальными напряжениями

4.2.4 Квазистатическая нагрузка (III режим, растяжение)

? Кинематические и граничные условия модели? Кинематические и граничные условия модели

Рисунок 34 ? Кинематические и граничные условия модели

? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне

Рисунок 35 ? Распределение эквивалентных напряжений в вагоне

4.2.5 Выводы по III режиму

Максимальные напряжения возникают при динамическом нагружении кузова (удар-рывок) в зоне боковой стены и между шкворневой и концевой балкой пола модели. Величина расчетного напряжения даже в наибольшем значении не превышает допустимого значения.

Так же следует отметить, что нагрузки третьего расчетного режима не оказывают никакого воздействия на крышу вагона.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее