Моделирование динамики и напряженно-деформированного состояния элементов конструкций железнодорожных экипажей нового поколения при эксплуатационных и сверхнормативных нагрузках

Abstract

Приведены наиболее важные разработки и результаты актуальных научных исследований в области транспортного машиностроения, выполненных в Институте технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины за последние 5 лет. Разработаны научно-методическое обеспечение, конечно-элементные и дискретно-массовые математические модели для исследования динамической нагруженности, устойчивости и напряженно-деформированного состояния конструкций железнодорожных экипажей нового поколения при эксплуатационных режимах движения и в аварийных ситуациях. Разработана методика оценки безопасности движения поездов при установившихся и переходных режимах движения по участкам пути произвольного очертания. Выполненные исследования позволяют сократить объем и срок экспериментальной отработки вновь создаваемых конструкций железнодорожных экипажей, поглощающих аппаратов и систем пассивной безопасности, служат основой для разработки практических рекомендаций по выбору рациональных параметров конструкций локомотивов и вагонов нового поколения, повышению безопасности движения поездов и их защите при аварийных столкновениях.

Наведено найбільш важливі розробки та результати актуальних наукових досліджень в галузі транспортного машинобудування, що виконані в Інституті технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України за останні 5 років. Розроблено науково-методичне забезпечення, скінченно-елементні та дискретно-масові математичні моделі для дослідження динамічної навантаженості, стійкості, напружено-деформованого стану конструкцій залізничних екіпажів нового покоління при експлуатаційних режимах руху та в аварійних ситуаціях. Розроблено методику оцінки безпеки руху поїздів при сталих і перехідних режимах руху по колії довільного окреслення. Виконані дослідження дозволяють скоротити обсяг та терміни експериментального відпрацювання наново створених конструкцій залізничних екіпажів, поглинальних апаратів та систем пасивної безпеки, служать основою для розробки практичних рекомендацій з вибору раціональних параметрів конструкцій локомотивів і вагонів нового покоління, підвищенню безпеки руху поїздів та їх захисту при аварійних зіткненнях.

The most important developments and results of the pressing research in transport machine-building, carried out by the Institute of Technical Mechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine and the State Space Agency of Ukraine within the past five years, are presented. Scientific and methodic support, finite-element and discrete-mass mathematical models for studying dynamic loading, the stability and stressed-strained states of new-generation railway vehicle structures in operation and emergency are developed. A technique for estimating a safe motion of trains at steady and transient modes of motion on arbitrary shaped track is developed. The research shortens the scope and the term of experimental development work of newly developed structures of railway vehicles, absorbing devices and passive protection systems, and is the base for practical recommendations on selection of rational structural parameters for new-generation locomotives and cars, improvement in safety of motion of trains and their protection in an emergency.