Дослідження динамічної навантаженості несучої конструкції піввагона з пружно-в’язким наповнювачем у хребтовій балці

Abstract

UA: У роботі передбачено дослідити динамічну навантаженість несучої конструкції піввагона з пружно-в’язким наповнювачем у хребтовій балці шляхом математичного моделювання. Здійснено математичне моделювання динамічної навантаженості несучої конструкції піввагона із замкненою хребтовою балкою, заповненою наповнювачем із пружно-в’язкими властивостями. До уваги взято випадок найбільшого навантаження несучої конструкції піввагона в експлуатації – маневрове співударяння з урахуванням дії на задній упор автозчепу навантаження у 3,5 МН. Для визначення динамічної навантаженості піввагона використано математичну модель, сформовану проф. Г. І. Богомазом. У рамках цього дослідження модель доопрацьовано шляхом адаптації її до визначення динамічної навантаженості піввагона. У ній враховано сили тертя, які виникають між п’ятниками кузова та підп’ятниками візків, а також властивості енергопоглинального матеріалу. Розв’язок математичної моделі здійснено в програмному комплексі MathCad. При цьому диференціальні рівняння руху зведено до нормальної форми Коші, а потім інтегровано за методом Рунге–Кутта. Початкові переміщення та швидкості враховано рівними нулю. Розрахунок здійснено на прикладі універсального піввагона моделі 12–757 виробництва ПАТ «Крюківський вагонобудівний завод» (м. Кременчук) на типових візках 18–100.

EN: The work aims to investigate dynamic loading of the supporting structure of a gondola car with an elastic-viscous filler in the center sill by means of mathematical modeling. Methodology. Mathematical modeling of the dynamic loading of the supporting structure of a gondola car with a closed center sill filled with a filler with elastic-viscous properties has been carried out. The case of the highest load on the supporting structure of the gondola car in operation is taken into account – a shunting collision, taking into account the action of a load of 3.5 MN on the rear stop of the automatic coupler. To determine the dynamic loading of a gondola car, a mathematical model formed by prof. G. I. Bohomaz was used. However, within the framework of this study, the model was refined by adapting it to the determination of the dynamic loading of a gondola car. It also takes into account the friction forces arising between the center plates of the body and the center pivots of the bogies, as well as the properties of the energy-absorbing material. The solution of the mathematical model was carried out in the MathCad software package. In this case, the differential equations of motion were reduced to the Cauchy normal form, and then integrated using the Runge-Kutta method. Initial displacements and speeds are taken equal to zero. The calculation was carried out on the example of a universal gondola car model 12-757 built by Kriukivskyi Carriage Works PJSC (Kremenchug) on standard bogies 18-100.