аспирант
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
УДК 629.463.32 для перевозки жидких грузов
ББК 392 Железнодорожный транспорт
Цель исследования состоит в моделировании пробоя котла вагона-цистерны дугой безопасности с учетом пластичности материала. В соответствии с этим необходимо решить следующие задачи: разработать методику расчета напряженно-деформированного состояния котла при ударной нагрузке в нелинейной постановке, подобрать рациональные геометрические характеристики броневой пластины и ее толщины. Для их достижения используются методы теории упругости и пластичности, метод конечных элементов. Новизна работы заключается в разработке методики определения напряженно-деформированного состояния котла вагона-цистерны в условиях ударного нагружения с учетом пластичности материала. Результатами исследования являются зависимости энергии деформации и напряжений от скорости удара, поля напряжений, выборка рациональных геометрической формы и толщины броневой пластины. В ходе исследования был проведен ряд расчетов по определению прочностных характеристик котла с различной конфигурацией броневого листа. На основе полученных данных проведена выборка лучшего варианта, который использовался для получения качественной картины решаемой задачи.
: котел, цистерна, метод конечных элементов, теория, пластичность, течение, удар
1. Vatulia G., Falendysh A., Orel Y., Pavliuchenkov M. Structural improvements in a tank wagon with modern software packages.Procedia Engineering. 2017;187:301-307.
2. Евсеев Д. Г., Филиппов В.Н., Петров Г.И., Шебеко Ю.Н., Беспалько С.В. О необходимости формирования единой технической политики для обеспечения пожарной безопасности перевозки опасных грузов по железным дорогам России. Пожаровзрывобезопасность. 2018. Т. 27, № 9. С. 26 - 34.
3. Surnin A.Ju., Bespalco S.V., Tarmaev A.A. Modeling of the conditions of breakdown of the tank shell by safety arcs during overturning. AIP Conference Proceedings. 2022;2648:502-512.
4. Сурнин А.Ю., Беспалько С.В. К вопросу о моделировании разрушения котла железнодорожной цистерны дугами безопасности при опрокидывании. Транспорт Урала. 2022. № 4 (75). С. 21- 27.
5. Лурье А.И. Теория упругости. М.: Наука, 1970. 940 с.
6. Васин Р.А., Ильюшин А.А., Моссаковский П.А. Исследование определяющих соотношений и критериев разрушения на сплошных и тостостенных трубчатых цилиндрических образцах. Изв. РАН. МТТ. 1994. № 2. С. 177 - 186.
7. Мейз, Дж. Теория и задачи механики сплошных сред. М.: Изд-во ЛКИ, 2007. 318 с.
8. Баженов В.Г., Баранова М.С., Кибец А.И., Ломунов В.К., Павленкова Е.В. Выпучивание упругопластических цилиндрических и конических оболочек при осевом ударном нагружении. Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки. 2010. Т. 152, № 4. С. 86 - 105.
9. Пестренин В.М., Пестренина И.В., Ландик Л.В. Полянина Е.А. Исследование напряженного состояния в составной пластинке вблизи края линии соединения в зависимости от толщины и материальных параметров соединяющей прослойки. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2014ю.№ 1. С. 153 - 166.
10. Finite element procedures : 2nd edition / Bathe, K.-J. NJ : Prentice Hall, 2014. 1043 p.
11. Finite elements and approximation / Zienkiewicz, O.C., Morgan K. New York : Wiley, 1983. 328 p.
12. Бокий И.Б. Численный подход к решению контактной задачи взаимодействия двух упругих тел с учетом трения и истории приложения внешнего нагружения. Вестник ЯГУ. 2006. Т.3, № 3. С. 42 - 46.
13. Jeong DY., Gordon JE., Tang YH., Perlman AB., Yu H. Analysis of railroad tankcar shell impacts using finite element method. ASME. IEEE Joint Raol Conference. 2008;48124:61-70.
14. Золотов Н.Б., Пожарская Е.Д., Пожарский Д.А. К контактным задачам для цилиндра. Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2017. № 2. С. 12 - 14.
15. Mechanical properties of materials / Pelleg J. Dordrecht: Springer, 2013. 634 p.
