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:

Определение потребности в технологическом оборудовании
К технологическому оборудованию относятся стационарные и переносные станки, стенды, приборы, приспособления и производственный инвентарь (верстаки, стеллажи, столы, шкафы), необходимые для обеспечения производственного процесса АТП. Техно ...

Технологический процесс восстановления детали автомобиля
Анализ конструкции детали или узла Рисунок 2 — Эскиз разжимного тормозного кулака Тормозной кулак предназначен для раздвижения тормозных колодок путем поворота вокруг своей оси Рисунок 3 — Эскиз узла сопряжения разжимного кулака за ...

Ударно-тяговое устройство
Тепловоз оборудован ударно-тяговыми устройствами (рис.8), в которых автосцепку 10 типа СА-3 соединена с помощью к чина 8 и тягового хомута 5 с фрикционным аппаратом 4. Фрикционный аппарат служит для смягчения толчков и ударов, неизбежных ...