Россия
Россия
Россия
Цель: Оценка прочности котла вагона-цистерны при перевозке наливного груза. Методы: Определено напряженно-деформированное состояние котла вагона-цистерны при перевозке наливных грузов с помощью программного комплекса Femap, который позволяет моделировать поведение виртуальных деталей, узлов и агрегатов систем под воздействием нагрузок и определять их реакцию на заданное воздействие. Результаты: Предложена новая методика расчета котла вагона-цистерны с использованием коэффициента интенсивности напряжения, который напрямую зависит от трех составляющих распределения напряженно-деформированного состояния и снижения давления в зоне консольного крепления котла цистерны (опора на лежни) с максимальным давлением. Определен тензор напряжений в месте крепления котла, который зависит не только от особенностей крепления, но и от смещения наливного груза в процессе движения, что может привести к нарушению устойчивости вагона-цистерны. Практическая значимость: Расчеты по предложенной методике позволят моделировать реальное поведение котла вагона-цистерны при перевозке наливного груза и показать наглядно картину по распределению и концентрации напряжений в любом узле или детали, что является одной из основных задач при проектировании вагонов.
Вагон-цистерна, прочность, напряженно-деформированное состояние, тензор напряжений
1. Гридюшко В. И. Вагонное хозяйство: учебник / В. И. Гридюшко, Н. З. Криворучко, З. П. Бугаев. — М.: Транспорт, 1988.
2. Вагонное хозяйство: учебник / Под ред. П. А. Устича. — М.: Маршрут, 2003.
3. Цыганская Л. В. О причинах деформации обе чайки котлов вагонов-цистерн для вязких нефтепродуктов / Л. В. Цыганская, Д. Г. Бейн, Н. А. Атаманчук // Бюллетень результатов научных исследований. — 2024. — № 4. — С. 24–39. — DOI:https://doi.org/10.20295/2223-9987- 2024-04-24-39.
4. Григорьев П. С. Оценка устойчивости цилиндрической оболочки котла цистерны c учетом заполнения ее жидким грузом / П. С. Григорьев, С. В. Беспалько, С. Н. Коржин, Ш. Р. Ибодуллоев // Транспорт Урала. — 2021. — № 4(71). — С. 40–45. — DOI:https://doi.org/10.20291/1815- 9400-2021-4-40-45.
5. Сурнин А. Ю. Оценка влияния различных факторов на величину остаточных деформаций в котле вагона цистерны при действии статической нагрузки от веса жидкого груза / А. Ю. Сурнин, В. М. Меланин, С. В. Беспалько // Железнодорожный подвижной состав: проблемы, решения, перспективы: материалы Третьей Международной научно-технической конференции, Ташкент, 17–20 апреля 2024 года. — Ташкент: Ташкентский государственный транспортный университет, 2024. — С. 402–411.
6. Сурнин А. Ю. К вопросу о моделировании разрушения котла железнодорожной цистерны ударом дугами безопасности при опрокидывании / А. Ю. Сурнин, С. В. Беспалько // Транспорт Урала. — 2022. — № 4(75). — С. 21–27. — DOI:https://doi.org/10.20291/1815-9400-2022- 4-21-27.
7. Громаков М. С. Моделирование поперечных колебаний жидкости в цистерне с применением модельного эксперимента / М. С. Громаков, С. В. Беспалько, Н. А. Корниенко, Л. В. Колокольчикова // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. — 2021. — № 5. — С. 8–15. — DOI:https://doi.org/10.36535/0236-1914-2021-05-2.
8. Григорьев П. С. Оценка устойчивости котла цистерны на основе вариационного принципа Лагранжа / П. С. Григорьев, С. В. Беспалько, С. Н. Коржин // Наука и техника транспорта. — 2022. — № 2. — С. 39–46.
9. Сурнин А. Ю. Моделирование остаточных деформаций котла вагона-цистерны на основе теории ползучести / А. Ю. Сурнин, С. В. Беспалько // Транспортное машиностроение. — 2023. — № 7(19). — С. 66–76. — DOI: https://doi.org/10.30987/2782-5957-2023-7-66-76.
10. Ручкин В. Б. Определение динамической нагруженности котла железнодорожной цистерны с применением специализированных конечных элементов / В. Б. Ручкин, Н. А. Корниенко, С. В. Беспалько // Интеллектуальные транспортные системы: материалы II Международной научно-практической конференции, Москва, 25 мая 2023 года. — М.: Российский университет транспорта, 2023. — С. 637–643. — DOI:https://doi.org/10.30932/9785002182794-2023-637-643.
11. Григорьев П. С. Вариант представления разрешающего уравнения полубезмоментной теории круговых цилиндрических оболочек в форме Доннелла для расчетов напряженного состояния и устойчивости котлов вагонов-цистерн / П. С. Григорьев, С. В. Беспалько, Н. С. Кодиров // Железнодорожный подвижной состав: проблемы, решения, перспективы: материалы Второй Международной научно-технической конференции, Ташкент, 19–22 апреля 2023 года. — Ташкент: Ташкентский государственный транспортный университет, 2023. — С. 114–119.
12. Цыганская Л. В. Выбор схем нагружения для испытаний длиннобазного подвижного состава / Л. В. Цыганская, А. Н. Смирнов, Н. А. Атаманчук и др. // Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты: материалы ХVII Международной научно-технической конференции, Санкт-Петербург, 21–24 августа 2023 года. — СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2024. — С. 222–223.
13. Оценка сил давления жидкости на боковую стенку котла цистерны при поперечных колебаниях кузова / М. С. Громаков, С. В. Беспалько, О. И. Мироненко, А. В. Зяблов // Наука и техника транспорта. — 2021. — № 3. — С. 10–13. — DOI:https://doi.org/10.53883/20749325_2021_03_10.
14. Григорьев П. С. Определение продольной силы, действующей на оболочку котла безрамной цистерны при столкновении с жестким препятствием / П. С. Григорьев, С. В. Беспалько, С. Н. Коржин, Ш. Р. Ибодуллоев // Наука и техника транспорта. — 2023. — № 4. — С. 69–75.
15. Зяблов Д. В. Определение нагруженности котла цистерны при пожаре с учетом геометрической нелинейности / Д. В. Зяблов, С. В. Беспалько // Транспортное машиностроение. — 2024. — № 1(25). — С. 44–52. — DOI: https://doi.org/10.30987/2782-5957-2024-1-44-52
