Transport engineering Transport engineering Транспортное машиностроение 2782-5957 81663 10.30987/2782-5957-2024-4-26-33 Транспортные системы Transport systems Транспортные системы RATING OF THE LINING STABILITY OF PASSENGER CAR BODY SIDE WALLS AND THE ROOF WHEN PERFORMING REPAIR WORK ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОБШИВКИ БОКОВЫХ СТЕН И КРЫШИ КУЗОВА ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РЕМОНТНЫХ РАБОТ https://orcid.org/0000-0002-8246-6271 Антипин Дмитрий Яковлевич Antipin Dmitriy Yakovlevich antipindy@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0009-0006-0686-5728 Ашуркова Светлана Николаевна Ashurkova Svetlana Nikolaevna swetiknk@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-4638-0438 Бондаренко Денис Андреевич Bondarenko Denis Andreevich dilekter@gmail.com

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0009-0008-5785-8338 Мануева Марина Владимировна Manueva Marina Vladimirovna mari_s@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Брянский государственный технический университет Bryansk State Technical University Брянский государственный технический университет Брянск Россия Bryansk State Technical University Bryansk Russian Federation Брянский государственный технический университет Брянск Россия Bryansk State Technical University Bryansk Russian Federation 26 04 2024 26 04 2024 2024 4 26 33 18 03 2024 21 03 2024 https://bstu.editorum.ru/en/nauka/article/81663/view

Выполнена оценка устойчивости обшивки боковых стен и крыши кузова пассажирского вагона при проведении ремонтных работ, связанных с несимметричной подъемкой его домкратом с одного конца кузова. Методами математического моделирования определена высота подъемки, необходимая для обеспечения возможности демонтажа пружин рессорного комплекта центральной ступени подвешивания. Оценка устойчивости подкрепленной обшивки кузова вагона выполнена с использованием разработанной проблемно-ориентированной упруго-диссипативной конечно-элементной модели несущей конструкции кузова пассажирского вагона. Расчеты выполнены в статической нелинейной постановке с учетом геометрической нелинейности и неконсервативности действующих нагрузок. Устойчивость подкрепленной несущей обшивки вагона оценивалась как для исходной конструкции, так и для конструкции с геометрическими несовершенствами в виде технологической погиби. Анализ результатов исследования позволил сделать выводы о том, что при проведении технологической операции, связанной с подъемкой домкратом кузова пассажирского вагона под одну опору, может привести к потере устойчивости обшивки подоконного пояса боковой стены и гладкой обшивки ската крыши. Полученные результаты хорошо согласуются с результатами осмотра натурных вагонов в эксплуатации.

The lining stability of the side walls and roof of the passenger car body is assessed during repair work related to its asymmetric lifting with a jack at one end of the body. Using mathematical modeling, the lifting height is determined which is necessary to ensure the possibility to dismantle the springs of the spring set of the central suspension. The stability of the reinforced lining of the car body was assessed using the developed problem-oriented elastic-dissipative finite element model of the supporting structure of the passenger car body. The calculations are performed in a static non-linear formulation, taking into account the geometric nonlinearity and non-conservativeness of the operating loads. The stability of the reinforced load-bearing lining of the car was assessed both for the initial structure and for a structure with geometric imperfections such as technological loss. The analysis of the research results allows to conclude that during the technological operation associated with lifting the passenger car body with a jack under one support, it can lead to a loss of stability of the sill belt lining of the side wall and the smooth sheathing of the roof slope. The results obtained agree with the results of the inspection of full-scale cars in operation.

 вагон конструкция оболочка ремонтные нагрузки устойчивость обшивка метод конечных элементов car structure case repair loads stability lining finite element method

Lee W.G. The next generation material for lightweight railway car body structures: magnesium alloys/ W.G. Lee, J.-S. Kim, S.Ju Sun, J.-Y. Lim// Proc IMechE Part F: J Rail and Rapid Transit. – 2016. – pp.1-18. DOI: 10.1177/0954409716646140 Lee WG, Kim J-S, Sun SJu, Lim J-Y. The next generation material for lightweight railway car body structures: magnesium alloys. Proc IMechE Part F: J Rail and Rapid Transit. 2016;1-18. DOI: 10.1177/0954409716646140 Cascino, A., Meli, E. & Rindi, A. A strategy for lightweight designing of a railway vehicle car body including composite material and dynamic structural optimization. Rail. Eng. Science 31, 340–350 (2023). https://doi.org/10.1007/s40534-023-00312-6 Cascino A, Meli E, Rindi A. A strategy for lightweight designing of a railway vehicle car body including composite material and dynamic structural optimization [Internet]. Rail. Eng. Science 31. 2023; 340–350. Available from: https://doi.org/10.1007/s40534-023-00312-6 Погорелов, Д.Ю. Алгоритмы моделирования динамики систем тел с большим числом степеней свободы [Текст]/ Д.Ю. Погорелов// Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. – 2011. – №4(2). – С. 278-279. Pogorelov DYu. Algorithms for modeling the dynamics of bodies systems with a large number of degrees of freedom. Vestnik of Lobachevsky University of Nizhni Novgorod. 2011;4(2):278-279. Высоцкий, А.М. Обоснование методики моделирования двухслойной обшивки боковых стен кузовов пассажирских вагонов при анализе их нагруженности/А.М. Высоцкий, В.В. Кобищанов, Д.Я. Антипин//Вестник Брянского государственного технического университета, 2013– № 3 – С. 10-13. Vysotsky AM, Kobishchanov VV, Anti-pin DYa. Grounds for the method of modeling the double-layer lining of the side walls of passenger car bodies in the analysis of their loading. Bulletin of Bryansk State Technical University. 2013;3:10-13. Высоцкий, А.М. Выбор рациональной конструкции двухслойной обшивки боковых стен пассажирских вагонов/ А.М. Высоцкий, В.В. Кобищанов, Д.Я. Антипин, Д.Ю. Расин// Вестник Брянского государственного технического университета, 2014. – № 4 (44). – С. 8-11. Vysotsky AM, Kobishchanov VV, Anti-pin DYa, Rasin DYu. The choice of a rational design of a two-layer lining of the side walls of passenger cars. Bulletin of Bryansk State Technical University. 2014;4(44):8-11. Светлов, В.И. Технические решения по механике пассажирских вагонов. Методы обоснования [Текст]/ В.И. Светлов. – М.: Глобус, 2002. – 200 с. Svetlov VI. Technical solutions for the mechanics of passenger cars. Methods of justification. Moscow: Globus; 2002. Carlbom, P. Carbody and Passengers in Rail Vehicle Dynamics/ Doctoral thesis. – Stockholm, 2000. – 107 p. Carlbom P. Carbody and passengers in rail vehicle dynamics [dissertation]. Stockholm; 2000. Wennberg D. Light-Weighting Methodology in Rail Vehicle Design through Introduction of Load Carrying Sandwich Panels: Licentiate Thesis/ D. Wennberg. – Stockholm, 2011. – 28 p. Wennberg D. Light-weighting methodology in rail vehicle design through introduction of load carrying sandwich panels: [dissertation]. Stockholm; 2011.