Porównanie metod obliczeniowych wytrzymałości zmęczeniowej kolejowych kół monoblokowych

• Autorzy: Rakoczy Przemysław , Bińkowski Robert

Identyfikatory

DOI

10.36137/1934P

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do określenia wytrzymałości zmęczeniowej, norma EN 13979-1 “Railway applications – Wheelsets and bogies – Mono-block wheels – Technical approval procedure – Part 1: Forged and rolled wheels” dopuszcza dwa typy modeli obliczeniowych: model 3D oraz uproszczony model osiowosymetryczny z niesymetrycznym obciążeniem. Oba typy modeli w zasadniczy sposób różnią się od siebie, co może mieć wpływ na otrzymane wyniki. Ponadto, wyznaczenie maksymalnej (krytycznej) amplitudy cyklu zmęczeniowego dla kół wymaga przeanalizowania naprężeń w danym punkcie podczas pełnego obrotu koła. Przy obecnych założeniach normy EN 13979-1, amplituda jest wyznaczana w miejscu i na kierunku maksymalnego naprężenia głównego bez uwzględnienia zmiany naprężeń w danym punkcie w innych położeniach kątowych koła. W artykule wyjaśniono metodologię obliczeń wytrzymałości kół monoblokowych według normy EN 13979-1. Opracowano i obliczono oba, dopuszczalne przez normę, modele dla tego samego koła. Różnice, zalety i wady każdego z typu modeli zostały opisane, a wyniki porównane. Ponadto, przeanalizowano i przedstawiono pełny cykl obciążenia dla przykładowego punktu na tarczy koła. Wyniki tej analizy podsumowano i wyznaczono kierunki dalszych badań mających na celu określenie rzeczywistej maksymalnej amplitudy cyklu obciążenia zmęczeniowego w kołach kolejowych.

Słowa kluczowe

PL

kolejowe koła monoblokowe; wytrzymałość zmęczeniowa; analiza MES; obciążenie zmęczeniowe

EN

monoblock railway wheels; fatigue strength; FEM analysis; fatigue load

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2021
• Tom: Z. 193
• Strony: 35--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Rakoczy Przemysław

• Instytut Kolejnictwa, Laboratorium Badań Materiałów i Elementów Konstrukcji

autor

Bińkowski Robert

• Instytut Kolejnictwa, Laboratorium Badań Materiałów i Elementów Konstrukcji

Bibliografia

• 1. EN 13979-1:2011 “Railway applications – Wheelsets and bogies – Monoblock wheels – Technical approval procedure – Part 1: Forged and rolled wheels”.
• 2. Mikłaszewicz I.: Charakterystyczne uszkodzenia zestawu kołowego powodujące zdarzenia wypadkowe, Railway Reports, Warszawa, 2008.
• 3. Dacko M. et.al.: Metoda Elementów Skończonych w mechanice konstrukcji, Arkady, Warszawa, 1994.
• 4. Rakowski G., Kacprzyk Z.: MES w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2005.
• 5. Rusiński E., Czmochowski J., Smolnicki T.: Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2000.