Яндекс цитирования
Поисковый анализ сайта


Оценка напряженно-деформированного состояния при наплавке корпуса буксы. Часть III

5. Анализ напряженно-деформированного состояния корпуса буксы

Выполнение анализа напряжённо-деформированного состояния корпуса буксы с помощью ANSYS Workbench (10.0) состоит из следующих основных этапов:

1. Подготовка расчетно-геометрической модели (РГМ) – геометрическая модель изделия созданная для проведения инженерного анализа. РГМ создаем с помощью CAD – систем (AutoCAD), затем на её базе создаем расчетную модель Simulation.

2. Подготовка расчетной модели (РМ) – виртуальная модель, содержащая упрощенную модель объектов моделирования.

а) Формирование модели материала (рис. 6):

Выполняем с помощью модуля Engineering Data editor. В разделе Materials создаётся базовый материал Structural Steel, который присваивается всем телам расчетной модели. В окне Structural вводим имя модели материала. Затем задаем значения: модуль Юнга (Young’s Modulus), коэффициент Пуассона (Poisson’s ratio), плотность (Density), предел текучести на растяжение (Tensile Yield Strength), предел текучести на сжатие (Compressive Yield Strength), предел прочности на растяжение (Tensile Ultimate Strength).hju

б) Задание условий внешних воздействий (рис. 7).

Задаем условия нагружения: Heat flow (тепловой поток) – 4536 Вт с учетом КПД (зависящим от способа сварки и теплофизических свойств металла).

Force (усилие, распределённое равномерно по поверхностям и направленное параллельно направлению приложения во всех точках) – создаем деформацию обратного знака, усилием 11000 Н.axc
в) Формирование конечно-элементной сетки (рис.8): сетка КЭ генерируется автоматически. Для формирования сетки конечных элементов используются управляющие параметры, содержащиеся в разделе Mesh дерева РМ.

г) Задание набора выходных данных: выделяем в дереве РМ подраздел Solution раздела Environment и из выпадающего меню контекстной панели инструментов добавляем объекты – Normal Stress (нормальные напряжения), Thermal Strain (деформации от термического цикла сварки).

д) Выполнение расчета: для выполнения КЭ  - расчета необходимо нажать кнопку запуска решателя Solve на стандартной панели инструментов. Расчет выполняется автоматически, не требует вмешательства пользователя, может требовать значительного времени для завершения.jhff
При наплавке опорной поверхности:

По результатам расчета видно, что (изменение) деформация диаметра в направлении челюстей (направляющих поверхностей) корпуса 250 мм не превышает допустимое значение 0,2 мм (рис. 9, 10).

При наплавке направляющих поверхностей:

По результатам расчета видно, что возникают растягивающие напряжения, и изменение диаметра корпуса буксы увеличивается в направлении опорной поверхности по вертикальной оси, превышая ремонтный допуск  +0,2 мм (рис. 11, 12).

При наплавке направляющих поверхностей с предварительным нагружением:

Предварительная деформация обратного знака усилием 11 тонн.

При наплавке напряжения корпуса буксы минимальны, как видно из рисунка. Деформации не превышают допустимого значения 0,2 мм (рис. 13, 14).hyufdvgtzxcvnmb
Заключение

Анализ напряженно-деформированного состояния корпуса буксы показал, что при наплавке опорных поверхностей напряжения и деформации не превышают допустимых значений. При наплавке направляющих поверхностей возникают напряжения и деформации, вызывающие изменение диаметра корпуса буксы с превышением ремонтного допуска. Применение специального приспособления для предварительного нагружения корпуса перед наплавкой, как показали расчеты, позволяет снизить напряжения и деформации до минимального значения, не превышающего ремонтный допуск 0,2 мм.


Список литературных источников

1. Технология производства и ремонта вагонов // К.В. Мотовилов, В.С Лукашук, В.Ф. Криворудченко, А.А. Петров; Под ред. К.В. Мотовилова. – М.: Маршрут, 2003. – 382с.

2. Прикладные системы компьютерного моделирования: Сборник учебно-методических материалов // Под общ. Ред. А.М.Горленко. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007 – 183 с.

3. Инструктивные указания по эксплуатации и ремонту вагонных вагонных букс с роликовыми подшипниками, №308-ЦВРК.М.: Транспорт, 1976.-136 с.

4. В.В. Соболев, Н.В. Павлов. Способ восстановления изношенных поверхностей букс железнодорожных грузовых вагонов. Патент на изобретение №2146992.

Часть I Часть II Часть III

Последнее обновление (12.01.11 11:25)

 
Что-то новенькое
Что-то новенькое
Блог для разработчиков /a>.
Регистрация доменов iregs.ru низкие цены.