Величина изгибающего момента по нижнему поясу
,
,
Изгибающие моменты, действующие по середине оконного проема 7:
для верхнего пояса – 25000 и для нижнего пояса – 31000 Н м.
Величины продольных сил на этом участке:
=
Рисунок 4.7- Суммарные эпюры: а - изгибающих моментов по поясам; б – нормальных сил в поясах, изгибающих моментов и поперечных сил в простенках
4.4 Расчет кузова на продольную нагрузку
Расчет от продольной нагрузки T = ± 1 МН ведем в общем виде, как f (т).
Эксцентриситет приложения продольной нагрузки равен расстоянию между осью автосцепки и центром тяжести нижнего пояса: е = 0,2683 м. Расчетная схема кузова указана на рисунке 4.8а. Основная система кузова аналогична основной системе, принятой при расчете на вертикальную нагрузку рис 4.3. Эпюры изгибающих моментов М и продольных сил N от нагрузки Т даны на рисунке 4.8б и 4.8в «Лишние неизвестные» определяем при решении системы канонических уравнений.
Рисунок 4.8 - Расчетная схема кузова на продольную сжимающую нагрузку (а) и эпюры изгибающих моментов и нормальных сил (б), (в)
Коэффициент и грузовые члены канонических уравнений определяем обычным методом, но при этом имеем в виду, что при определении геометрических характеристик нижнего пояса поперечного сечения кузова учитывается поперечное сечение хребтовой балки. При этом геометрические характеристики поперечного сечения нижнего пояса будут иметь следующие значения:
Z = F=
,
,
Момент инерции нижнего приведенного пояса
Коэффициенты , равны:
Грузовые члены (перемещение от внешней нагрузки) канонических уравнений имеют следующие значения:
0;0,387 T;0,822 T;
1,123 T;0,443 T;0.
После сокращения на система канонических уравнений принимает вид
24,192
При решении системы определяется величина :
Ординаты эпюр изгибающих моментов по поясам кузова имеют следующие значения:
по верхнему поясу
;
=4040
36400 0 36900
25500 35200
35500 12300
.
по нижнему поясу
;
=5960
53600 6650
52300
519000
53800 62500
Ординаты эпюр продольных сил в поясах:
Максимальные ординаты эпюр изгибающих моментов в простенках
Ординаты эпюр поперечных сил в простенках
4.5 Определение напряжений в элементах кузова
Теоретическими исследованиями установлено, что в сечениях кузова, удаленных от действующих сил на расстояние более чем ширина вагона (силы 1группы), напряжение с достаточной точностью могут быть определены по элементарным формулам сопромата.
В сечениях кузова, удаленных от действующих сил менее чем ширина вагона (силы 2 группы), напряжения определяются с помощью теории упругости. Однако порядок определения напряжений от сил 2 группы представляет определенную сложность и поэтому в практике инженерных расчетов напряжения в любом сечении кузова определяют по элементарным формулам сопромата с внесением поправок путем введения коэффициентов концентрации напряжений и использования геометрических характеристик не действительных, а редуцированных. В коньке крыши, верхней и нижней обвязках стен и в полу кузова определяются суммарные напряжения, а в скате крыши, гофрах боковых стен и простенках – суммарные максимальные напряжения, так как в них, наряду с нормальными, возникают значительные касательные напряжения.
Суммарные напряжения в коньке крыши, верхней и нижней обвязках стен и гофрированном полу
, (4.9)
где - нормальные напряжения от деформации изгиба кузова соответственно от вертикальной статической и продольной нагрузок;
и , где , - суммарные ординаты эпюр в рассматриваемом сечении от вертикальной и продольной нагрузок;
- редуцированный момент инерции сечения соответствующего пояса;
- расстояние от нейтральной оси соответствующего пояса до точки, в которой определяются напряжения;
- то же, от деформации растяжения – сжатия;
и ,
- суммарные ординаты эпюры нормальных сил от вертикальной статической и продольной нагрузок;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.