Динамическая нагруженность специализированных вагонов в криволинейных участках пути
Диссертация
Автор: Кузович, Вадим Миронович
Название: Динамическая нагруженность специализированных вагонов в криволинейных участках пути
Справка: Кузович, Вадим Миронович. Динамическая нагруженность специализированных вагонов в криволинейных участках пути : диссертация кандидата технических наук : 05.22.07 / Кузович Вадим Миронович; [Место защиты: Моск. гос. ун-т путей сообщ. (МИИТ) МПС РФ] - Москва, 2010 - Количество страниц: 201 с. ил. Москва, 2010 201 c. :
Объем: 201 стр.
Информация: Москва, 2010
Содержание:
Введение
1 Краткий обзор исследований в области динамики и динамической нагруженности железнодорожного подвижного состава
11 Обзор исследований в области динамики и динамической нагруженности подвижного состава
12 Моделирование сил сухого трения
13 Моделирование упругих тел
14 Тестирование пакетов компьютерных программ по динамике подвижного состава
15 Моделирование схода подвижного состава с рельс и аварийных ситуаций
16 Выводы по главе 1
2 Разработка математических моделей специализированных вагонов
21 Расчетная схема вагона с абсолютно твердым кузовом на тележках модели 18-100 (ЦНИИ-ХЗ)
22 Математическая модель колесо-рельс
23 Состав, структура и функциональные возможности расчетного комплекса ADAMS
Для решения дифференциальных уравнений используются следующие методы численного интегрирования:
24 Создание конечно-элементной модели
25 Построение упругой модели кузова с использованием дискретных элементов
26 Выводы по главе 2
3 Исследование вертикальных колебаний упругого кузова специализированных вагонов
31 Собственные частоты и формы колебаний рам специализированных вагонов
32 Статическая нагруженность рам платформ
33 Вертикальные колебания кузова на рессорах
34 Увеличение жесткости кузова за счет предварительного натяжения рамы платформы
35 Выводы по главе 3
4 Результаты компьютерного моделирования движения длиннобазной платформы в криволинейных участках пути и их сопоставление с экспериментом
4 1 Исследование динамики длиннобазной платформы в криволинейных участках пути
42 Сопоставление экспериментальных данных с расчетными
42 Выводы по главе 4
Введение:
С целью повышения эффективности перевозочного процесса на железнодорожном транспорте и его конкурентоспособности ведутся работы по созданию новых и модернизации существующих конструкций грузовых вагонов. В условиях изменения структуры грузооборота, существует потребность в перевозках длинномерного листового проката и стальных труб, растет доля 40-футовых контейнеров. С целью удовлетворения возрастающего объема перевозок упомянутых грузов разрабатываются специализированные длиннобазные платформы.
Длина таких вагонов достигает 25-26 м, а база при этом равна 19-20 м. Некоторые модификации таких специализированных вагонов имеют большой статический прогиб рамы в средней части (до 60 мм под нагрузкой), следовательно, при таких деформациях растут динамические напряжения в конструкции, что может привести к их разрушению при циклических воздействиях. Опасным случаем является совпадение собственных частот изгибных колебаний рамы кузова и колебаний подрессоренной балки на рессорах тележки при движении по неровностям пути, т.е. возникновение явления резонанса. Помимо этого у специализированных длиннобазных вагонов существует опасность схода с рельсов, особенно при движении с малыми скоростями в кривых участках пути малого радиуса и на стрелочных переводах, что при небольшой продольной нагрузке (рывок или трогание с места) может привести к вкатыванию колеса на головку рельса. В связи с этим становится актуальным провести анализ с помощью компьютерного моделирования динамической нагруженности специализированных длиннобазных вагонов при движении в криволинейных участках пути.
Таким образом, моделирование пространственной динамики вагона с учетом упругости кузова позволит решить актуальные вопросы, связанные с условиями эксплуатации и перевозки новых видов грузов в новых конструкциях специализированных вагонов обеспечивая при этом безопасность движения, сохранность грузов, подвижного состава и ж.д. пути.
Цель работы заключалась в исследовании собственных и вынужденных колебаний рам специализированных длиннобазных вагонов совместно с рессорным комплектом тележки при движении по криволинейному участку пути с неровностями путевой структуры.
В соответствии с поставленной целью в диссертации решены следующие научные задачи:
• разработаны уточненные математические модели, описывающие пространственные колебания специализированных длиннобазных вагонов с упругим и абсолютно твердым кузовом;
• исследованы амплитудно-частотные характеристики платформ при проведении многовариантных численных экспериментов по исследованию влияния упругости кузовов специализированных вагонов и нелинейных свойств фрикционных клиновых гасителей колебаний тележек модели 18100;
• получены зависимости амплитуды прогиба рессорного подвешивания от сил трения в клиновых гасителях колебаний тележки при учете внутреннего трения в конструкции кузова;
• определены динамические характеристики специализированных вагонов при движении по 8-образным кривым радиусов: 350м, 650м, и 1200м;
• оценены резонансные частоты и формы колебаний рам длиннобазных платформ;
• предложен способ увеличения изгибной жесткости рамы платформы за счет создания предварительного натяжения рамы кузова и получены зависимости силы натяжения от статического прогиба и частоты вертикальных колебаний платформы на рессорах.