Краткие теоретические сведения. В данной работе в качестве плоской пластины рассматривается наружная стенка пассажирского вагона, в частности оценивается влияние гофр на ее прочностные

В данной работе в качестве плоской пластины рассматривается наружная стенка пассажирского вагона, в частности оценивается влияние гофр на ее прочностные свойства. Внешний вид стенки показан на рис. 1.

Рис. 1. Внешний вид наружной стенки пассажирского вагона с гофрами

С внутренней стороны наружная стенка пассажирского вагона крепится к каркасу –см. рис. 2.

Рис. 2. Внутренний вид наружной стенки пассажирского вагона, крепящейся к каркасу

Расчеты на прочность стенки пассажирского вагона заключается в имитации ветровой нагрузки (давление 500 Па) и оценке влияния на коэффициент запаса прочности формы окон, величины радиуса скругления углов окон, высоты гофр.

В индивидуальном задании заданы следующие параметры:

–ширина малого окна в его нижней части Bm1, мм;

–ширина малого окна в его верхней части Bm2, мм;

–ширина большого окна в его нижней части Bb1, мм;

–ширина большого окна в его верхней части Bb2, мм;

–радиусы скругления окон в углах R, мм;

–высота гофр h, мм.

В сборке стенка пассажирского вагона не закреплена на каркасе, поэтому в прочностных расчетах требуется указать наличие контакта или зазора между компонентами. Обычно указывается контакт компонентов без интерференции, который может быть определен программой автоматически.

Ветровая нагрузка действует как на внешнюю поверхность стенки, так и на поверхность окон, но для простоты модели окна отсутствуют, и давление на их поверхность заменяется в модели силой, приложенной к ободу (шириной 20 мм) вокруг кромки оконного проема. Эта сила рассчитывается для каждого окна, как произведение давления 500 Па (ветровая нагрузка) на площадь окна в м². Площадь трапециевидного окна рассчитывается, как произведение высоты окна (0,642 м) на полусумму величин ширина окна в нижней и верхней части; скругление углов оконного проема приближенно учитывается вычитанием из данного произведения площади круга с радиусом, равным радиусу скругления R, м.

Сетка метода конечных элементов задается для стенки пассажирского вагона с гофрами не стандартная, а на основе кривизны.