Расчет устойчивости

Проверка устойчивости конструкций производится путем сравнения расчетного коэффициента запаса устойчивости n с допускаемым [n]:

, (18)

где − критическое напряжение сжатия, при котором конструкция теряет устойчивость;

− напряжения сжатия элемента, рассчитываемые в автоматическом режиме в программном комплексе ANSYS версия 13.0.

Программный комплекс ANSYS версия 13.0 в автоматическом режиме сравнивает критические напряжения с напряжениями сжатия.

В результате расчета были получены формы потери устойчивости и соответствующие им коэффициенты запаса устойчивости. Форма потери устойчивости и соответствующий ей коэффициент запаса устойчивости при первом режиме представлены на рисунках 41-43.

Рисунок 41 − Первая форма потери устойчивости

а) для металла п= 44,05; б) для стеклопластика п= 875,53

а)

б)

Рисунок 42 − Вторая форма потери устойчивости

а) для металла п= 45,77; б) для стеклопластика п= 1054,91

а)

б)

Рисунок 43 − Третья форма потери устойчивости

а) для металла п = 50,17; б) для стеклопластика п = 1558,96

Формы потери устойчивости и соответствующие им коэффициенты запаса устойчивости при третьем режиме представлены на рисунках 44-46.

Рисунок 44 − Первая форма потери устойчивости:

а) для металла п = 150698; б) для стеклопластика п = 148353

Рисунок 45 − Вторая форма потери устойчивости

а) для металла п= 151226; б) для стеклопластика п= 148872

Рисунок 46 − Третья форма потери устойчивости

а) для металла п = 156060; б) для стеклопластика п = 153632

Полученные в результате расчета коэффициенты запаса устойчивости при первой и третьем режиме не менее чем допускаемое значение [n] =1,1.

Выводы сравнения результатов расчета металлической и стеклопластиковой крыши приведены таблице 10.

Таблица 10 – Сравнительная характеристика металлической и стеклопластиковой крыши

Показатель	Металлическая крыша	Стеклопластиковая крыша
1 Масса, кг	1800	350
2 Максимальное напряжение при I режиме, кПа	2180	322
3 Максимальное напряжение при III режиме, кПа	332	253
4 Минимальный коэффициент запаса устойчивости при I режиме	44,05	875,53
5 Минимальный коэффициент запаса устойчивости при III режиме	150698	148353

Видно, что стеклопластиковая крыша не уступает металлической, а по некоторым показателям даже превосходит (запас устойчивости у нее выше при первом режиме, при примерно равных механических свойствах – она легче).

Выигрыш в весе приводит к увеличению грузоподъемности вагона на 5 тонн. Что в свою очередь повышает экономическую эффективность вагона. Рассмотрим этот вопрос.

Популярные материалы:

Расчет экономической эффективности
Использование разработанных алгоритмов и ПП в сфере авиационной промышленности приведет к повышению качества (точности и универсальности) системы посадки БЛА. Поэтому показатель годового экономического эффекта определяется по формуле: , ...

Стреловое оборудование
Стреловое оборудование крана включает в себя телескопическую стрелу и крюковую подвеску грузоподъёмностью 50т. Кран может оснащаться сменным стреловым оборудованием из монтируемого удлинителя и крюковой подвески грузоподъёмностью 6,3т. Об ...

Годовой объём работ
Объем спроса – это количество товара (услуг), которое покупатель готов приобрести при данных условиях в течение определенного промежутка времени. Благосостояние населения растёт с каждым годом, что ведёт к увеличению парка автомобилей. В ...