Расчетная схема рамы

Рама проектируемого вагона рассчитывается на прочность методом конечных элементов (МКЭ) с помощью программы WinMachine 2005.

МКЭ с точки зрения математики - это метод численного решения дифференциальных уравнений, которое в физике и техники описывает поведение сплошной среды.

Процедура прочностных расчетов с использованием МКЭ представляет собой следующую последовательность:

Производится идеализация конструкции – представляется в виде расчетной схемы.

Производится выбор типа используемых конечных элементов.

Общая расчетная схема разбивается на конечные элементы – составляется расчетная схема по МКЭ.

Производится нумерация узлов и узловых перемещений конечных элементов.

Рассчитываются координаты узлов.

Рассчитываются геометрические конечных элементов.

Производится расчет матриц жесткости конечных элементов в местной системе координат.

Производится расчет матриц направляющих косинусов.

Матрицы жесткости полученные в местной системе координат приводятся к общей системе координат.

Производится формирование матрицы жесткости системы в целом.

Производится учет условий закрепления конструкций.

Производится расчет грузовых векторов конечных элементов в местной системе координат, эти вектора приводятся к общей системе координат.

Производится формирование грузового вектора системы в целом.

Как и для матрицы жесткости производится учет условий закреплений.

Производится решение основного уравнения МКЭ и находятся неизвестные узловые перемещения.

Для каждого конечного элемента формируется вектор узловых перемещений с учетом найденного решения и условий закрепления конструкции.

Полученные векторы приводятся к местной системе координат.

Производится расчет векторов узловых усилий.

По известным значениям узловых усилий и внешней нагрузки приложенной внутри конечных элементов находятся напряжения.

Производится анализ напряженно – деформированного состояния конструкции.

Для расчета рамы на прочность, принимается часть конструкции.

Расчет рамы производится по 1 режиму нагружения, при приложении продольной квазистатической нагрузки.

Рассчитывается 2 случая:

Приложение сжимающей продольной нагрузки – 3 МН.

Приложение растягивающей нагрузки – 2,5 МН.

При расчете по 1 режиму не учитывается динамическая нагрузка.

Расчетная схема образуется стержнями лежащими в одной плоскости на уровне центра тяжести сечений хребтовой балки в консольной части рамы.

Определение количества технических обслуживаний и капитального ремонта за год
Количество ТО и КР за год Nкрг, ед, определяется по формуле Nкрг = Nкрц ∙ ήг ∙ Асп (21) где Nкрц – количество КР за цикл, определяемое по формуле (10), ед; ήг - коэффициент перехода от цикла к году, определяется по формуле (19); Асп – списочное количество автомобилей, ед. Nкрг = 1 ∙ 0,45 &# ...

Расчёт основных цикловых показателей
Циклом называют пробег автомобиля до очередного КР. Автомобиль может выдерживать 3 цикла. Первоначально определяю пробег автомобиля до КР по формуле: Lкр= LН К1 К2 К3 К4, где LНкр норматив пробега до КР; К1 — коэффициент корректирующий периодичность в зависимостиот условии эксплуатации; К2- коэффициент корректирующий ...

Механические свойства
sв - Предел кратковременной прочности , [МПа] sT - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] d5 - Относительное удлинение при разрыве , [ % ] y - Относительное сужение , [ % ] KCU - Ударная вязкость , [ кДж / м2] HB - Твердость по Бринеллю , [МПа] ...