ГОСТ Р 55513— 2013
6 Расчет показателей динамики и прочности
6.1 Общи© требования
6.1.1 При проектировании несущих конструкций экипажной части проводят:
- выбор материалов, размеров и конструктивных форм несущих элементовдля заданных параметров
нагружения:
- выбор характеристик рессорного подвешивания;
- оценкудинамических качеств локомотива:
- анализ напряженно-деформированного состояния в наиболее нагруженных зонах для различных
расчетных нагрузок.
- оценку прочности и сопротивления усталости:
- оценку ожидаемого ресурса.
6.1.2 Для оценки динамических качеств локомотива и выбора упруго-диссипативных характеристик
рессорного подвешивания при проектировании используют программные комплексы, позволяющие путем
компьютерного моделирования определить значения динамических показателей, указанных в разделе 4.
при движении в прямых и кривых участках пути с учетом возвышения наружного рельса и неровностей
пути, а также содновременным расчетом ускорений, скоростей и перемещений заданных элементов конст
рукции.
Проверку правильности выбора расчетной математической модели выполняют путем сравнения ре
зультатов компьютерного моделирования с результатами динамико-прочностных испытаний локомотива,
имеющего аналогичную экипажную часть.
6.1.3 Расчетам на прочность подлежат: кузов (главная рама), рамы тележек, промежуточные рамы
(балки, брусья и т. п.) второй ступени рессорного подвешивания, элементы связи кузова (главной рамы) с
тележками (шкворень, тяги и др.). пружины рессорного подвешивания, корпуса букс, узлы крепления обо
рудования. Они должны быть рассчитаны на действие нагрузок, приведенных в 6.3.
6.1.4 Для расчетов на прочность следует применять трехмерные модели, выполненные из объемных
и оболочечных элементов. Тип конечных элементов и размеры сетки назначают, исходя из условий согла
сования результатов конечно-элементного расчета с результатами аналитического решения или натурного
эксперимента (тензометрирования).
Сходимость результатов расчета проверяют методом последовательного сгущения сетки.
В зонах концентраций напряжений следует использовать сетку из линейных, но более мелких, или из
нелинейных (билинейных) конечныхэлементов.
6.2 Расчет показателей динамики
6.2.1 Коэффициент горизонтальной динамики
Коэффициент горизонтальной динамики КД10р определяют как отношение значения динамической
составляющей рамной силы Ур*"4. полученного по приведенному в данном пункте алгоритму, к макси
мальной вертикальной статической осевой нагрузке Рстос.
Значение динамической составляющей рамной силы
у
£
и
м
определяют путем исключения квазиста-
тической составляющей динамического процесса рамных сил Ур. Это выполняют, как правило, с использо
ванием математическогофильтра. При этом частота, отделяющая квазистатическую составляющую отди
намической. должна быть не выше 80 % от низшей собственной частоты колебаний локомотива на рессор
ном подвешивании.
Значение У£И44 вычисляют как среднее арифметическое из трех максимальных амплитуд У^"44. за
исключением полученных при движении по стрелочным переводам.
Максимальные амплитуды динамических составляющих рамныхсил У рин определяют как половин
ное значение размахов, получаемых при обработке динамических процессов методами «дождя» или пол
ных циклов по ГОСТ 25.101.
При проектировании за значение Р£Г0С принимают расчетные нагрузки, при испытаниях — фактичес
кие нагрузки, полученные при поколесном взвешивании.
При проектировании расчет и оценку коэффициента горизонтальной динамики КдГОР осуществляют
для всех осей локомотива.
5