Wielowariantowa analiza numeryczna podwozia specjalnej platformy kolejowej

• Autorzy: Chłus K. , Krasoń W.

Warianty tytułu

EN

Multiset numerical analysis of a special railway platform frame-carriage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest opracowanie metodyki badań oraz modeli numerycznych MES ramy ostoi i obrotowych platform ładunkowych wagonu do analizy sztywności konstrukcji z odwzorowaniem różnych zamocowań na wózkach jezdnych, wykonanie badań numerycznych oraz porównanie wyników obliczeń z wynikami eksperymentalnymi pomiaru strzałki ugięcia rzeczywistej platformy wagonu kolejowego. Badany wagon przeznaczony jest do transportu pojemników wymiennych w systemie ACTS [1] (Abroll Container Transport System, czyli odsuwany, kontenerowy system transportowy). Istotą takiego przeładunku jest umieszczenie pojemnika na specjalnej platformie obrotowej umożliwiającej poziome przesunięcie ładunku na ciężarówkę. Analizę wytrzymałościową konstrukcji ramy takiego wagonu wykonano metodą elementów skończonych MES [3, 4]. Model 3D badanej platformy zbudowano z powłokowych i belkowych elementów skończonych. Dyskretny model MES wykonano za pomocą preprocesora MSC Patran [5], a do obliczeń użyto programu MSC Nastran [6]. Rozważano trzy warianty modeli MES ramy wagonu, które różnią się sposobem odwzorowania konstrukcji rzeczywistej oraz jej zamocowania na wózkach jezdnych za pomocą czopa skrętnego. W pracy wykazano wpływ sposobu modelowania, poziomu dokładności odzwierciedlenia w modelach MES szczegółów konstrukcyjnych węzła zamocowania na poprawność odwzorowania sztywności badanej konstrukcji wagonu z platformami obrotowymi. Ugięcia układu konstrukcyjnego rama-platformy obrotowe wagonu w zakresie maksymalnych dopuszczalnych obciążeń eksploatacyjnych zweryfikowano za pomocą wyników eksperymentalnych pomiaru strzałki ugięcia rzeczywistej platformy wagonu kolejowego.

EN

The paper presents the selected elements of the research methodology of the frame-carriage loading platforms system for specific transports. There was discussed the structure of numerical FE models of the system and selected results of static analysis. The examined railway wagon was designed to transport interchangeable containers in ACTS (Abroll Container Transport System). The essential matter of such reloading is placing the container on a special rotating platform which enables horizontal reloading of the load onto the truck. In order to perform strength numerical analyses with a finite element method (FEM), a 3D shell-beam model of the wagon was prepared. The discreet FEM model was developed with the aid of MSC Patran preprocesor and MSC Nastran program was applied for numerical analysis. The models were verified with the use of results of an experimental measurement of the decline of the real rail carriage platform. The obtained value of the frame deflection from the numerical simulation of the static test corresponds to an experimental value. On the basis of the presented here numerical results, it can be concluded that the developed model is correct and can be used to further strength research.

Słowa kluczowe

PL

wagon kolejowy ACTS; modele MES ramy-ostoi z platformami obrotowymi

EN

ACTS railway wagon; FE models of the frame-carriage with rotatable platforms; numerical analysis; experimental measurements of the frame-carriage structure

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 61, nr 3
• Strony: 61--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Chłus K.

autor

Krasoń W.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny, Katedra Mechaniki i Informatyki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2,

Bibliografia

• [1] S. Kwaśniowski, T. Nowakowski, Transport intermodalny w sieciach logistycznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2008.
• [2] W. Maziarz, System ACTS. System przeładunku poziomego, 2001, http://www.logistyka.net.pl/index.php?option=com_content&task=view&id=1533&Itemid=40.
• [3] M. Dacko i in., Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Arkady, Warszawa, 1994.
• [4] G. Rakowski, Z. Kacprzyk, Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, Ofic. Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1993.
• [5] Reference Manual, MSC.PATRAN, Version r2, MSC. Software, 2007.
• [6] Reference Manual, MSC.NASTRAN, Version r2, MSC. Software, 2007.
• [7] M. i T. Niezgodziński, Wytrzymałość materiałów, PWN, Warszawa, 2002.
• [8] M. Domagała, M. Hawryluk, E. Lisowski, Optymalizacja konstrukcji platformy kolejowej do przewozu ciężkich ładunków, Transport Przemysłowy, 2(34), 1994, 40-43.
• [9] D. D'Huet, Albert 2 - tajna broń BMW Sauber, 2008, http://www.f1ultra.pl/index.php/technikaf1/110854-albert-2-tajna-brow-sauber.html.
• [10] W. Barnat, K. Damaziak, W. Krasoń, T. Niezgoda, K. Sybilski, Wybrane aspekty badań numerycznych modyfikacji konstrukcyjnych wagonu kolejowego z obrotową platformą ładunkową, XII Konferencja Naukowo-Techniczna „Techniki komputerowe w inżynierii”, Słok k. Bełchatowa, 18-21 października 2011.
• [11] G. Sławiński, W. Krasoń, T. Niezgoda, W. Barnat, Badania numeryczne mechanizmu obrotu nadwozia wagonu platformy kolejowej do przewozu samochodów ciężarowych, Badania w kolejnictwie - osiągnięcia i wyzwania, 60-lecie Instytutu Kolejnictwa, Warszawa, wrzesień 2011.
• [12] E. Rusiński, J. Czmochowski, T. Smolnicki, Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2000.
• [13] Polski komitet normalizacyjny, Norma PN-EN 12663, Wymagania konstrukcyjno-wytrzymałościowe dotyczące pudeł kolejowych pojazdów szynowych, listopad 2002.