Modelowanie i walidacja wytrzymałościowa kompozytowej skorupy nośnej fotela kolejowego

• Autorzy: Gołębiowski Łukasz , Siwek Marcin , Ciesielski Marcin , Zagórski Andrzej , Krauze Sławomir , Majewski Radosław

Identyfikatory

DOI

10.36137/1891P

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem prac modelowych i badań doświadczalnych jest kompozytowa skorupa nośna fotela kolejowego. Zaprojektowano kształt geometryczny i strukturę materiałową konstrukcji oraz dobrano materiały. Do budowy skorupy wykorzystano kompozyty włókniste o osnowie polimerowej (kompozyty FRP – Fiber Reinforce Polimer), które są lżejsze w porównaniu ze stalą i jednocześnie zapewniają odpowiednie standardy z zakresu wytrzymałości i bezpieczeństwa. Opracowano obliczeniowy model skorupy i przeprowadzono analizę wytrzymałościową zgodnie z wytycznymi branżowej normy oraz hipotezami wytrzymałościowymi dotyczącymi kompozytów FRP. Obliczenia przeprowadzono za pomocą oprogramowania ANSYS (Ansys Composite PrepPost), bazującego na metodzie elementów skończonych. W artykule przedstawiono analizę wytrzymałościową zoptymalizowanego modelu kompozytowej skorupy nośnej fotela. Na podstawie wytycznych z prac modelowych wytworzono model fizyczny (walidacyjny), w technologii laminowania próżniowego na gorąco. Walidację doświadczalną modelowania z wynikiem pozytywnym przeprowadzono na stanowisku badawczym firmy S.Z.T.K. TAPS – Maciej Kowalski.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja fotela kolejowego; kompozyt FRP; test wytrzymałościowy; modelowanie MES; walidacja doświadczalna

EN

train seat structure; FRP composite; FEM modelling; experimental validation

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2020
• Tom: Z. 189
• Strony: 7--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Gołębiowski Łukasz

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Siwek Marcin

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Ciesielski Marcin

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Zagórski Andrzej

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej

autor

Krauze Sławomir

• S.Z.T.K. TAPS – Maciej Kowalski

autor

Majewski Radosław

• S.Z.T.K. TAPS – Maciej Kowalski

Bibliografia

• 1. Core materials Airex, WWW http://.sicomin.com/datasheets/product-pdf1139.pdf [accessed on: 11.2016].
• 2. German J., Mikulski Z.: Zastosowanie koncepcji uszkodzeń kontynualnych do opisu progresywnego zniszczenia laminatów kompozytowych, Czasopismo Techniczne Mechanika, T. R 107, z. 3-M, 2010, s. 27−41.
• 3. Gołębiowski Ł. et.al.: Damage impact on the loadcarrying strength of the fiber reinforced polymers composites to be used in bridge engineering, Composites Theory and Practice, T. R 15, nr 1, 2015, s. 3−7.
• 4. Grundlagen für die Konstruktion und Prüfung von Fahrgastsitzen in Schienenfahrzeugen Deutsche Bahn AG, VTZ 221, 04103 Leipzig, Stand: 2017.
• 5. Kachanov L.M.: The theory of creep (English translation edited by Kennedy A.J.), National Lending Library, Boston Spa, 1958.
• 6. Marc 2008.r1, Volume A: Teory and User Information, MSC.Software Co., Santa Ana, CA, USA.
• 7. Oliwa R. et.al.: Fire resistant glass fabric-epoxy composites with reduced smoke emission, Polimery, T. 64, nr 4, 2019, s. 290−293.
• 8. Pilawka R., Gorący K.: Nowe materiały na prepregi przechowywane w temperaturze pokojowej, Przetwórstwo Tworzyw, T. R. 19, nr 4(154), 2013, s. 395−396.
• 9. Siwowski T. et.al.: Pierwszy w Polsce most drogowy z kompozytów FRP, Inżynieria i Budownictwo, nr 10/2016, s. 534−538.
• 10. Stanik R. et.al.: Integracja układów elektronicznych w strukturze materiału kompozytowego, Przetwórstwo Tworzyw, T. 21, nr 5(167), 2015, s. 419−427.
• 11. Sun C.T.: Comparative evaluation of failure analysis methods for composite laminates, NASA, DOT/ FAA/AR-95/109, 1996.