ОЦЕНКА ВИБРАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ МАССИВНЫХ ДЕТАЛЕЙ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКУЮ ЧАСТЬ КОТЛОВ ВАГОНОВ-ЦИСТЕРН НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ ОБОЛОЧЕК
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Рассмотрены вопросы влияния вибрационных воздействий массивных деталей на цилиндрическую оболочку котлов вагонов-цистерн. Для этого предлагается подход, реализация которого выполнена на основе теории оболочек. Для определения нагруженности при воздействии вибраций применены уравнения типа Доннелла. Уравнение, основанное на теории пологих цилиндрических оболочек, и уравнение, основанное на полубезмоментной теории оболочек. В качестве подтверждения достоверности получаемых по предложенному подходу результатов был выполнен сравнительный анализ. Дана оценка жесткости замкнутой цилиндрической оболочки, для которой получены экспериментальные значения деформации при воздействии локальной нагрузки. Приведены результаты расчетов на локальную единичную нагрузку замкнутой цилиндрической оболочки методом конечных элементов (МКЭ). Результаты показали удовлетворительную сходимость с данными, полученными экспериментально (на основе расчета). Используя предложенный подход, авторы оценили жесткость цилиндрической части котла в местах установки массивных деталей, что позволило определить значения собственных частот и уровень динамической добавки при различных параметрах конструкции. В качестве примеров рассмотрены оболочки, геометрические параметры которых соответствуют параметрам четырехосных и восьмиосных вагонов-цистерн. Дополнительно построены амплитудно-частотные характеристики деформаций, ускорений и коэффициента динамичности в местах установки массивных деталей. Результаты исследования могут быть использованы для повышения надежности конструкции и улучшения условий эксплуатации котлов вагонов-цистерн.

Ключевые слова:
вагон-цистерна, прочность, котел, нагруженность, теория, оболочка, жесткость
Список литературы

1. Awrejcewicz, J., & Krys’ko, A. V. (2003). Analysis of complex parametric vibrations of plates and shells using Bubnov-Galerkin approach. Archive of Applied Mechanics, 73(7), 495-504. doihttps://doi.org/10.1007/s00419-003-0303-8

2. Анализ напряженного состояния и других качеств восьмиосной цистерны [Текст] : отчет о НИР : Ч. V / МИИТ, ЦНИИ МПС, ВНИИВ ; рук Л. А. Шадур ; исполн.: О. Г. Бойчевский, Н. В. Дородницына, В. Н. Котуранов, М. Л. Каменомост, Г. М. Чернявский. М., 1965. - 143 с.

3. Анализ напряженного состояния и других качеств восьмиосной цистерны [Текст] : отчет о НИР : Ч. II / МИИТ ; рук Л. А. Шадур ; исполн. В. Н. Котуранов. М., 1964. - 136 с.

4. Бабаков И.М. Теория колебаний / И.М. Бабаков. - М.: Дрофа, 2004. - 591

5. Бойко А. Расчет прочности котла вагона-цистерны при циклическом нагружении [Текст] / А. Бойко, О. Коновалова // Механическая усталость металлов. Труды 13-го международного коллоквиума (МВМ-2006), 25-28 сентября 2006 года. Тернополь : ТГТУ, 2006, С. 484-490.

6. ГОСТ 33211 - 2014 Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам. М.: Стандартинформ, 2016. - 87 с.

7. Григорьев П.С. Вариант представления разрешающего уравнения полубезмоментной теории оболочек в форме Доннелла для расчетов напряженного состояния и устойчивости котлов вагонов-цистерн / П.С. Григорьев, С.В. Беспалько, Н.С. Кодиров // Материалы Второй Международной научно-технической конференции «ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ: проблемы, решения, перспективы». Т.: ТГТрУ, 2023.

8. Доннелл Л.Г. Балки, пластины и оболочки. - М.: Наука, 1982. - 568 с.

9. Котуранов, В.Н. Определение внутренних усилий в цилиндрической части оболочки котла цистерны. Большегрузные восьмиосные вагоны / В.Н. Котуранов. М. : Транспорт, 1968 г. - 288 с.

10. Лукин, В. В. Конструирование и расчет вагонов [Текст] / В. В. Лукин, Л. А. Шадур, В. Н. Котуранов, A. A. Хохлов, П. С. Анисимов / Под ред. В. В. Лукина. М.: УМК МПС России, 2000. - 731 с

11. Никулин М.В. Экспериментальное исследование прочности цилиндрических оболочек при действии локальных нагрузок / М.В. Никулин // Прочность и динамика авиационных двигателей: науч. труды. М.: Машиностроение, 1966. Вып. 3. С. 3-32 с.

12. Оценка частот собственных колебаний и динамических напряжений в оболочке котла цистерны [Текст] / П.С. Григорьев, К.Е. Суворова // Известия петербургского университета путей сообщения. 2017. №4. С. 637 - 643.

13. Серёгин С. В. Динамика тонких цилиндрических оболочек с присоединенной массой. [Текст] / С.В. Серегин. Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 2016. - 175 с.

14. Серёгин С.В. Качественные эффекты при колебаниях кольцевых подкрепляющих элементов с присоединенной массой, как частный случай тонкой бесконечно длинной круговой цилиндрической оболочки [Текст] / С.В. Серегин // Известия высших учебных заведений. машиностроение. 2017. №1(682). С. 31-43.

15. ЧАН Фу Тхуан Расчетные зависимости и оценки частот и форм колебаний оболочки котлов цистерн [Текст]/ ЧАН Фу Тхуан, Григорьев П.С, Суворова К.Е. // Мир Транспорта. 2018. № 5(78). С. 84-90.

16. Шагивалеев К. Ф. Расчет замкнутой цилиндрической оболочки на сосредоточенные нагрузки / К. Ф. Шагивалеев // Вестник Саратовского государственного технического унверситета. 2007. №1, вып. 1. С. 36-42.

Войти или Создать
* Забыли пароль?