Анализ достоверности решения методом конечных элементов задачи расчета деталей на усталостную прочность при повторно-переменных напряжениях

Авторы

  • Дмитрий Олегович Маломыжев Иркутский государственный университет путей сообщения
  • Анатолий Александрович Пыхалов Иркутский государственный университет путей сообщения

Ключевые слова:

напряженно-деформированное состояние, усталостное разрушение, параметры надежности и долговечности, метод конечных элементов

Аннотация

В работе рассматривается анализ деталей подвижного состава железных дорог, подвергаемых воздействию как постоянных, так и переменных по времени, величине и знаку нагрузок, на усталостную прочность. Наиболее актуальным этот анализ является для несущих деталей механической части. В результате представленного воздействия в них появляются дефекты усталостной природы. Таким образом, наряду с анализом на предельную нагрузку деталей подвижного состава железных дорог, в виде напряженно-деформированного состояния и прочности, для изучения параметров их надежности и долговечности, необходимо проводить решение задач усталостной прочности. Наиболее эффективным подходом представленного изучения остается использование натурных испытаний, с доводкой изделия для получения необходимых параметров его долговечности. Главной характеристикой испытаний является получение усталостных характеристик и численных значений предела выносливости. Однако, наряду с высокими временными и материальными затратами, главным недостатком испытаний является низкий уровень информативности в отношении точности определения полей напряжений в реальных деталях изделия. Для выхода на решение этой проблемы в работе рассматривается изучение возможности использования метода конечных элементов, как наиболее перспективного для изучения работы деталей в сборках конструкций несущих узлов подвижного состава железных дорог. Анализ достоверности численного решения метода конечных элементов в виде напряженно-деформированного состояния детали проводится в соответствии с известным аналитическим (полуэмпирическим) решением, представленным в литературе.

Биографии авторов

Дмитрий Олегович Маломыжев, Иркутский государственный университет путей сообщения

Аспирант кафедры "Физика, механика и приборостроение"

Анатолий Александрович Пыхалов, Иркутский государственный университет путей сообщения

д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры физики, механики и приборостроения

Библиографические ссылки

Сопротивление материалов / Г.С. Писаренко, В.А. Агарев, А.Л. Квитка и др. Киев : Высш. шк., 1982. 325 с.

Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М. : Наука, 1976. 608 с.

Межецкий Г.Д., Загребин Г.Г., Решетник Н.Н. Сопротивление материалов. М. : Дашков и К, 2016. 432 с.

Ужик Г.В. Методы испытаний металлов и деталей машин на выносливость. М. : Изд-во Акад. наук СССР, 1948. 263 с.

Стенд для испытания материалов на усталостную прочность / В.Н. Железняк, Л.Б. Цвик, О.Л. Маломыжев. и др. // Молодая наука Сибири : электрон. науч. журн. 2020. №4(10). URL: http://mnv.irgups.ru/toma/410-20 (дата обращения 14.11.2021).

Оганьян Э.С., Волохов Г.М. Расчеты и испытания на прочность несущих конструкций локомотивов. М. : УМЦ по образованию на ж.-д. трансп., 2013. 326 с.

Расчеты на прочность в машиностроении / С.Д. Пономарев, В.Л. Бидерман, К.К. Лихарев и др. М. : Машгиз, 1959. 1078 с.

Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович Р.М. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. М. : Машиностроение, 1975. 488 с.

Пыхалов А.А. Контактная задача статического и динамического анализа сборных роторов турбомашин : дис. … д-ра техн. наук. М., 2006. 428 с.

Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М. : Мир, 1979. 392 с.

Шимановский А.О., Путято А.В. Применение метода конечных элементов в решении задач прикладной механики. Гомель : БелГУТ, 2008. 61 с.

Зенкевич О.К. Метод конечных элементов в технике. М. : Мир, 1975. 539 с.

Стренг Г. Теория метода конечных элементов. М. : Мир, 1977. 347 с.

Чернявский А.О. Метод конечных элементов. Основы практического применения. М. : Машиностроение, 2003. 24 с.

Цвик Л.Б., О.Л. Маломыжев. Применение прикладных программ для инженерного анализа состояния деталей подвижного состава. Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2020. 136 с.

Ицкович Г.М., Минин Л.С., Винокуров А.И. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов. М. : Высш. шк., 1999. 592 с.

Компьютерные технологии инженерного анализа в проектировании рамы тележки электровоза / Е.Ю. Дульский,

Е.А. Милованова, А.А. Пыхалов и др. Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2018. 68 с.

MSC Apex (MSC Software) // Hexagon : site. URL: https://www.mscsoftware.com/product/msc-apex-modeler (дата обращения 18.09.2021).

Опубликован

2022-03-31

Как цитировать

Маломыжев, Д. О., & Пыхалов, А. А. (2022). Анализ достоверности решения методом конечных элементов задачи расчета деталей на усталостную прочность при повторно-переменных напряжениях. Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, (1(73), 10-20. извлечено от https://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/520

Выпуск

Раздел

Машиностроение, машиноведение и энергетические системы

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)