44)Расчет рамы тележки на основе метода конечных элементов (кэ) разбивка на кэ, одномерные, плоские и пространственные кэ?

1.Разбиение конструкции на К.Э., нумерация элементов и узлов. 2. Выбор интерполяционных функций для каждого КЭ. 3. Расчет матриц инерции, неупругого сопротивления и жесткости для отдельных КЭ и конструкции в целом. 4. Наложение граничных условий и решение с их учетом матричного уравнения движения. 5. Определение механических напряжений с учетом найденных перемещений узлов. Нормативные требования к устойчивости стержневых систем в конструкциях ЭПС.

В нормах расчета экипажной части локомотива и моторовагонного ПС вводится понятие гибкого стержня: Лямбда=В*L*корень изF/на корень изI.

Где L-расчетная длина стержня;

I-момент инерции;

F-площадь поперечного сечения;

В-коэф. Приведения длинны стержня, определяется в зависимости от условий его закрепления и приложенных сил.

(Рисунок 21)

Билет № 25

Расчет напряжений в области контакта колеса срельсом.Определение размеров пятна контакта

Взаимодействие колеса и рельса является физической основой движения подвижного состава по железным дорогам. От параметров этого взаимодействия во многом зависят безопасность движения и основные технико-экономические показатели хозяйств пути и подвижного состава. Так, в частности, потери энергии, обусловленные изнашиванием в системе колесо-рельс, составляют 10% - 30% расходуемых на тягу поездов топливно-энергетических ресурсов. Кроме того, расходы на реновацию рельсов и колесных пар составляют немалую часть общих расходов дистанций пути и локомотивных и вагонных депо соответственно. Особенно большие издержки в связи с этими расходами терпят локомотивные депо, поскольку за последние полвека средний срок службы локомотивной колесной пары существенно сократился.следует отметить замену буксовых подшипников скольжения подшипниками качения, увеличение длины и массы поездов, сужение колеи до 1520 мм, введение профиля рельсов (1979г.), предусматривающего двухточечный контакт бандажа с головкой рельса и другие. Все это в совокупности привело к существенному изменению нагруженности зоны контакта, температуры и условий смазывания в этой зоне, а также к изменению среднестатистической скорости скольжения колеса в поперечном относительно головки рельса направлении. Результатом этих изменений стало существенное возрастание интенсивности изнашивания колес подвижного состава, которое, в свою очередь привело к катастрофическим результатам для локомотивного хозяйства: к концу девяностых годов расходы на реновацию колесных пар достигли недопустимо больших размеров.

Максимальное контактное напряжениеP_max может быть рассчитано по формуле:

где r_e – эквивалентный радиус, зависящий от характерных радиусов взаимодействующих тел (колеса и рельса) в месте контакта

37)Расчет на прочность статически неопределимых систем на примере рамы тележки.

Упрощенная расчетная схема боковины.

Рама тележки представляет собой пространственную статически неопределимую систему с двумя замкнутыми контурами. Расчет статически неопределимых систем заключается в приведении таких систем в статически определимые путём разрезания “лишних” стержней. В местах разрезов должны быть приложены неизвестные усилия и момента, как показано на (рис

Билет № 26