Другие предметы \ Организация, планирование и управление путевым хозяйством

Расчет кузова крытого вагона на прочность. Методика расчета. Подготовка исходных данных. Схема распределения активного давления по стенам кузова крытого вагона, страница 4

в) по дверной стойке

-   между точками 1 и 2

-   между точками 2 и 3

-   между точками 3 и 4

-   между точками 4 и 5

-   между точками 5 и 6

Распределенная нагрузка по стойкам торцевой стены:

а) угловая стойка

-   между точками 1 и 2

-   между точками 2 и 3

-   между точками 3 и 4

-   между точками 4 и 5

-   между точками 5 и 6

б) средняя стойка

-   между точками 1 и 2

-   между точками 2 и 3

-   между точками 3 и 4

-   между точками 4 и 5

-   между точками 5 и 6

Расчетно-элементная модель кузова как симметричной конструкции и в силу симметрии действующих на него нагрузок принята для 1/4 его части.

Нумерация узлов конечных элементов приведена на рисунке 4.2, нумерация конечных элементов приведена на рисунке 4.3.

Глобальные оси координат системы выбраны правые декартовые: X -вдоль кузова вагона; Y - поперек кузова и Z - вертикально вверх.

Местные оси координат стержней системы также правые декартовые: z -вдоль стержня, направленная от меньшего узла к большему; у - перпендикулярно оси Z и плоскости, в которой расположен стержень и направлена во внешнюю сторону конструкции кузова; х - перпендикулярна осям у и z с соблюдением декартовости осей (при совмещении оси х с осью у вращение идет против часовой стрелки).

Нагрузки и характеристики материала заданы в соответствии с версией программы DPMFEM в следующих единицах:

-  сосредоточенные силы (узловые) в кгс;

-  распределенные нагрузки по длине стержня в кгс/см;

-  моменты в кгс-см;

-  модуль упругости Е и модуль сдвига G в кгс/см2;

-  напряжения в кгс/см2;

-  координаты узлов и толщины листов листовых конечных элементов в см;

-  плотность материала в кгс/см3. Результаты расчета представлены:

-  нормальные и поперечные силы в кгс;

-  изгибающие и крутящие моменты в кгс-см;

-  напряжения в кгс/см2;

-  перемещения точек системы в см.

Внешние связи, ограничивающие свободу линейных и угловых перемещений, наложены на узлы, попадающие в плоскость разреза кузова по продольной и поперечной плоскостям симметрии конструкции и на узлы, через которые кузов опирается на тележку.

Допускаемые напряжения в элементах рамы и кузова для I режима нагружения согласно [1] приняты следующие:

-  для хребтовой и шкворневой балок (сталь 09Г2Д ГОСТ 19281, σТ = 305 МПа)

[σ]1 = 0,9σт = 0,9 • 305 = 274,5 МПа = 2745 кгс/см2;

σ

-    для   каркаса кузова и стальных элементов рамы (сталь 09Г2Д ГОСТ 19281, σт = 305 МПа)

[σ]1 = 0,95σТ = 0,95 • 305 = 289,7 МПа = 2897 кгс/см²;

-    обшивка кузова (сталь 10ХНДП ГОСТ 19281, от = 350 МПа)

[σ]1 = 0,95σт = 0,95 • 350 = 332,5 МПа = 3325 кгс/см2;

-  обшивка крыши при изготовлении из углеродистой стали СтЗсп ГОСТ 535 или ГОСТ 380, ат = 255 МПа

[σ]1 = 0,95σт = 0,95 • 255 = 242,5 МПа = 2422 кгс/см²;

Для ввода информации о «сечениях» стержневых конечных элементов определены их геометрические характеристики (F, 1Х, 1Х, 1Х) и положение координат X1, Y1, Х2, Y2, Хз, Y3, Х4, Y4четырёх точек сечения.

Геометрические характеристики определены по следующим зависимостям.

Координаты центров масс сечения

                                                       (4.2)

где Fi - площадь простейшего i- того элемента сечения;

Xj, Yt  - расстояние от центров масс i - тых элементов сечения до произвольно выбранных осей, которые соответственно проводят по основанию сечения и его левой крайней точке;

n  - число простейших элементов, на которые разбито сложное сечение.

Моменты инерции сечения при изгибе относительно центральных локальных осей X и Y

Скачать файл