Расчет напряженно-деформированного состояния кузовов грузовых вагонов

Расчет выполняется по упрощенным методикам, в которых кузов вагона рассматривается как балка на двух опорах, испытывающая действие всех нагрузок предусматриваемых «Нормами…».

Контур поперечного сечения кузовов мало изменяется из-за подкреплений поперечными балками рамы, стойками боковых стен, фрамугами крыш, а в длину кузова укладывается около пяти наибольших размеров поперечного сечения.

Приближенная оценка общего напряженного состояния укладывается в понятие балки. Предполагается, что на изгиб кузова как балки оказывают влияние жесткостные характеристики продольных стержневых элементов каркаса кузова.

Примем характеристики поперечных сечений продольных элементов кузовов различных вагонов и схему их компоновки по сечению.

-24-

Полувагон

Hв – полная высота вагона, см;

Hл – высота листа обшивки боковой стены вагона, см.

-25-

	2Z №31 F = 169,48 см2 J = 26355,6 см3 H = 31 см y0 = 15,37 см
	I №19 F = 30,37 см2 J = 1575,7 см3 H = 19 см y0 = 9,5 см
	F = 25 см2 J = 666,1 см3 H = 160 см y0 = 5,3 см
	F = 31,26 см2 J = 608 см3 H = 180 см y0 = 6,42 см

где F - площадь поперечного сечения рассматриваемого профиля;

J - момент инерции рассматриваемого профиля относительно поперечной оси, проходящей через центр тяжести профиля;

H - высота профиля;

y₀ - расстояние от нижней плоскости до центра тяжести профиля.

-26-

Крытый

Ндв – высота дверного проема, см;

2Bп – внутренняя ширина пола, см.

-27-

	F = 28,83 см2 J = 1780,37 см3 H = 20 см y0 = 10 см
	F = 12,18 см2 J = 211 см3 H = 10 см y0 = 5 см
	F = 21,68 см2 J = 83,45 см3 H = 9,2 см y0 = 5,12 см
	F = 23,38 см2 J = 655,5 см3 H = 21 см y0 = 11,32 см
	F = 1,83 см2 J = 1,79 см3 H = 3,2 см y0 = 2,3 см

-28-

Платформа

	F = 131,34 см2 J = 73966 см3 H = 60 см y0 = 30 см
	F = 12,86 см2 J = 194,4 см3 H = 10 см y0 = 5 см

-29-

Цистерна

Круговое сечение цилиндрической части котла цистерны характеризуется следующими параметрами:

-30-

;

,

где F_котла – площадь кольцевого поперечного сечения;

J_котла – момент инерции этого сечения относительно центральных осей.

Прямоугольное сечение обшивки боковой стены или настила пола характеризуется следующими параметрами:

F□=b·h;

J□=b·h³/12,

где F□ – площадь прямоугольного поперечного сечения;

J□ – момент инерции прямоугольного сечения относительно центральных осей;

b – ширина прямоугольного сечения;

h – высота прямоугольного сечения.