Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Дисциплины:
2017-06-25 | 278 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Объект исследования: несущая конструкция рамы вагона-шлаковоза.
Результаты, полученные лично автором: методами компьютерного моделирования выполнено исследование напряженно-деформированного состояния несущей рамы вагона-шлаковоза.
Широкое применение в металлургической промышленности получили вагоны-шлаковозы. С их помощью осуществляют транспортировку горячего шлака, образованного при выплавке черных металлов. Температура шлака достигает 1600°C.
Несущая конструкция рамы вагона-шлаковоза должна соответствовать высоким прочностным требованиям. Это связано с тем, что она, помимо высокого температурного воздействия, воспринимает большие нагрузки от опорного кольца, чаши, перевозимого груза и механизма опрокидывания.
Конструктивно рама вагона представляет собой две полурамы, соединенные продольной балкой, имеющей изогнутую форму и замкнутое коробчатое сечение. Несущая конструкция выполнена из высокопрочной стали марки S550MC производства ПАО «Северсталь».
В ходе анализа результатов эксплуатации вагона-аналога на металлургических предприятиях было предложено усовершенствовать конструкцию рамы путем введения дополнительных отверстий диаметром 100 мм, а также исключения подкрепляющих пластин стойки. Это позволит снизить металлоемкость при сохранении необходимых прочностных характеристик.
Далее была произведена оценка прочности предложенной несущей конструкции. Оценка проводилась на основе метода конечных элементов, с помощью которого можно наиболее эффективно оценить нагруженность как всей несущей конструкции, так и отдельных ее элементов. Все расчеты выполнялись с применением компьютерного моделирования в системе Siemens PLM NX Advanced Simulation с использованием решателя NX Nastran.
|
В процессе конечно-элементного моделирования рама вагона-шлаковоза была разбита на пластинчатые конечные элементы, которые связаны друг с другом на уровне узлов, число которых составляет более 54 тысяч. Конечно-элементная модель была построена на основе ранее созданной трехмерной модели рамы вагона.
Рама вагона-шлаковоза была закреплена в пространстве. Затем к ней была приложена нагрузка для двух режимов эксплуатации. Первый режим учитывает возникновение нагрузок при проведении маневровых работ. Для второго режима характерен учет сил, которые возникают при транспортировке шлака и проведении погрузочно-разгрузочных работ. Величины продольных усилий были взяты в соответствии с рекомендациями «Норм...».
С использованием процессора NX Nastran был выполнен расчет конечно-элементной модели. Оценка полученных напряжений показала, что наиболее нагруженной является средняя часть продольной балки рамы. Однако максимальные расчетные напряжения не превышают допускаемых, равных 475 МПа. Это позволяет сделать вывод о соответствии предложенной несущей конструкции рамы вагона-шлаковоза прочностным требованиям, предъявляемым к вагонам промышленного транспорта.
При этом в шкворневой и консольной частях рамы уровни действующих напряжений значительно ниже допускаемых, что свидетельствует о существующих резервах снижения веса несущей конструкции.
Результаты расчетов в виде картины напряженно-деформированного состояния несущей конструкции рамы вагона-шлаковоза при действии нагрузок, соответствующих I расчетному режиму (растяжение) в соответствии с «Нормами...», преведены на рис. 1.
Рис. 1. Картина напряженно-деформированного состояния несущей конструкции рамы вагона-шлаковоза (I режим, растяжение)
Максимальные напряжения, возникающие в несущей конструкции рамы при рассматриваемых режимах нагружения, приведены в таблице.
|
Таблица 1
Максимальные напряжения, возникающие в несущей конструкции рамы, МПа
Режимы нагружения | Максимальные напряжения σmax | Допускаемые напряжения [σ] | |
I режим | Растяжение | ||
Сжатие | |||
III режим | Растяжение | ||
Сжатие |
Материал поступил в редколлегию 25.04.2017
УДК 629.4
П.Д. Федотенков, К.А. Мефед
Научные руководители: доцент кафедры «Подвижной состав железных дорог», к.т.н. В.И. Воробьев, ассистент кафедры «Подвижной состав железных дорог» Д.А. Бондаренко
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!