Прогнозирование усталостного ресурса литых деталей тележки грузового вагона - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Прогнозирование усталостного ресурса литых деталей тележки грузового вагонаРабота выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (УРГУПС) Федеральное агентство железнодорожного транспорта. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Третьяков Александр Владимирович, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Попов Сергей Ильич. Ведущая организация - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МГУПС - МИИТ).В диссертации на основе анализа подходов к расчету долговечности литых деталей тележек грузовых вагонов, исследований дискретных моделей реальных конструкционных сталей и сплавов с неоднородной поликристаллической структурой, результатов базовых экспериментов по выявлению взаимосвязи статических и циклических свойств вагонных сталей для изготовления литых деталей тележек предложена методика расчета долговечности и живучести надрессорной балки тележки грузового вагона. Разработать методику расчета долговечности литых деталей ходовых частей грузовых вагонов с использованием модели циклической деградации свойств материала. Научная проблема исследований формулируется следующим образом: разработать методологию оценки усталостного ресурса нерегулярно нагруженных элементов грузового вагона путем разработки эффективных средств проведения базовых экспериментов по идентификации модели циклической деградации литых сталей и использования модели в расчете долговечности надрессорной балки тележки грузового вагона. Разработана методика оценки ресурса и живучести литых деталей ходовых частей грузовых вагонов на основе предложенной модели циклической деградации свойств материала. (1) где - текущее напряжение в k-ом элементе, Е - модуль упругости материала, - текущая деформация, - предел текучести k-го элемента, - деформация предела текучести k-го элемента, - деформация разрушения k-го элемента (рис.1); как частный случай, при , уравнения (1) входят в модель из упруго-хрупких элементов.Разработана уточненная методика прогнозирования усталостного ресурса литых деталей тележек грузовых вагонов, учитывающая стадию зарождения и развития усталостных трещин. Созданы модели процесса циклической деградации свойств литых сталей, позволяющие установить параметры деградации их свойств при циклическом нагружении с помощью полной диаграммы деформирования. Предложен способ и устройство для испытания образцов литых сталей деталей тележек грузовых вагонов с записью полной диаграммы деформирования, на которые получен патент РФ на изобретение № 2251676. Исследован ресурс литых сталей деталей тележки грузового вагона при различных уровнях нагружения с помощью разработанного испытательного комплекса. Построена конечно-элементная модель и исследовано напряженно-деформированное состояние надрессорной балки тележки грузового вагона.