федеральное агентство железнодорожного транспорта
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Уральский государственный университет путей сообщения»
(УрГУПС)
Отделение СПО
Название курсовой
Курсовая работа
по дисциплине «Математические модели вагонов и процессов»
Проверил: Преподаватель Иванов И. И. |
Выполнил: студент гр. №666 Петров П. П. |
Нижний Тагил
2014
Реферат
В данной курсовой работе всего: стр. 37, рис. 11, табл. 4, использованных источников 6.
вагон-цистерна, математическая модель, жесткость, шаг интегрирования, рессорное подвешивание, расчетная схема, разностные методы, амплитуда КОЛЕБАНИЙ, период, статический прогиб.
В курсовой работе разработана математическую модель собственных колебаний кузова вагона на рессорном подвешивании, разработана программа расчета собственных колебаний кузова на рессорном подвешивании и произведен анализ результатов математического моделирования.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ 7
1.1 Конструктивные особенности и технические параметры объекта исследования 7
1.2 Анализ диапазона частот и амплитуд собственных колебаний объекта проектирования 11
2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕКОЙ МОДЕЛИ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ КУЗОВА ВАГОНА НА РЕССОРНОМ ПОДВЕШИВАНИИ 14
2.1 Выбор и обоснование расчетной схемы 14
2.2 Вывод уравнений математическое модели 16
3 ВЫБОР МЕТОДА РЕШЕНИЯ ОБЫКНОВЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ 19
3.1 Анализ метода решения ОДУ 19
Описание алгоритма выбранного метода решения обыкновенных дифференциальных уравнений 22
4 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ КУЗОВА НА РЕССОРНОМ ПОДВЕШИВАНИИ 24
Блок-схема алгоритма решения задачи 24
Исходный текст программы 25
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ 32
Графики собственных колебаний 32
Определение параметров, характеризующих колебательный процесс кузова 35
Влияние жесткости рессорного подвешивания на параметры колебательно процесса 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 38
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 39
ВВЕДЕНИЕ
Современную научно-исследовательскую и инженерную деятельность невозможно представить без внедрения средств вычислительной техники, поэтому математическое моделирование широко применяется при расчетах и исследованиях вагонных конструкций.
Под математическим моделированием понимают процесс создания, отладки и оперирования математической моделью с целью изучения свойств объекта проектирования.
Особая актуальность использования математического моделирования возникает при динамическом исследовании подвижного состава.
При движении вагона в составе поезда возникают различного рода динамические силы, отклонения от положения равновесия, перегрузки. Они являются следствием колебательных процессов, возникающих в рассматриваемой механической системе.
Плавность хода, устойчивость в движении, величины сил, от которых зависит прочность элементов вагона, являются динамическими качествами вагона, которые определяются амплитудой и частотой колебаний системы.
Во время движения вагона может возникнуть явление резонанса, т.е. совпадение собственных частот с вынужденными. Явление резонанса приводит к резкому увеличению амплитуды колебаний, что может вызвать изломы деталей вагона.
В данной курсовой работе на основе разработанной математической модели собственных колебаний кузова вагона на рессорном подвешивании выполнен расчет собственных частот и амплитуд колебаний для вагона-цистерны модели 15-1586, кроме того исследовано влияние жесткости рессорного подвешивания на значения частот и амплитуд колебаний.