Study of stress-strain state of wheelset of freight car during braking

Abstract

Омский государственный технический университет, г. Омск 2 Петербургский государственный университет путей сообщения императора Александра I, г. Санкт-Петербург иССлеДоВАние нАпРяженно-ДефоРМиРоВАнного СоСтояния КолеСной пАРы гРУзоВого ВАгонА В ПРОЦеССе ТОРмОжеНия В результате исследования с помощью конечного элемента типа 10-узловой тетраэдр была разработана объемная конечно-элементная модель контакта колесной пары с рельсовыми участками, а также выявлены максимальные касательные напряжения и максимальные эквивалентные напряжения по теории мизеса и Ван Данга. Показано, что максимальные боковые напряжения наблюдаются в точке, расположенной под поверхностью скольжения колеса на глубине 4,5-5,3 мм. максимальное напряжение при экстренном (коротком) торможении происходит на поверхности скольжения колеса. При длительном торможении (движении поезда по длительному торможению) максимальные напряжения появляются у диска на месте перехода к внутренней стороне обода колеса, при этом величина этих напряжений в 2,5 раза выше, чем при режиме экстренного торможения. Для определения напряженнодеформированного состояния колесной пары грузового вагона в процессе торможения применялся метод конечных элементов. Ключевые слова: колесная пара, система «колесо-рельс», метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние, торможение.