és gerinc főtartós vasúti teherkocsi alváz végeselemes ...€¦ · dvs 1612:2014-08 design...
TRANSCRIPT
-
Szabó Ágnes, Szűcs Laura, Polacsek Balázs, Kovács Sebestyén,
Nyulasi Erik, Bónis Barnabás, Tóth Illés, Gombos Viktor
Mentor: Dr. Oroszváry László
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Gép- és Terméktervezés Tanszék
Gerinchúros- és gerinc-főtartós vasúti
teherkocsi alváz végeselemes
vizsgálatának összehasonlítása
XVII. ANSYS Konferencia - eCon Felhasználói találkozó2018. április 19., Budapest
-
• CAD modellek
• Terhelések
• ANSYS modellek
• Eredmények
• DVS 1612 szabvány alapú értékelés
• Konklúzió
Áttekintés
2/20
-
0.64°
1.00° 1.05°
0.90°
Gerinchúros teherkocsi alváz modellje Nr. 1
3/20
Hossztartó
Gerinc-főtartó
Kereszttartó
Hossz: 13,5 mSzélesség: 2,8 m
-
0.64°
1.00° 1.05°
0.90°
Gerinchúros teherkocsi alváz modellje Nr. 1
4/20
-
Gerinchúros teherkocsi alváz modellje Nr. 1
U300-as szelvény
I300-as szelvény
5/20
-
0.64°
1.00° 1.05°
0.90°
Gerinc-főtartós teherkocsi alváz modellje Nr. 2
Hossztartó
Gerinc-főtartó
Kereszttartó
Hossz: 16 mSzélesség: 2,8 m
6/20
-
0.64°
1.00° 1.05°
0.90°
Gerinc-főtartós teherkocsi alváz modellje Nr. 2
7/20
-
Gerinc-főtartós teherkocsi alváz modellje Nr. 2
Gerinctartó:2db U300-as szelvény
lezárva 8 mm-es lemezeléssel
U240-es szelvény
Változókeresztmetszetű
U 240/300szelvény
8/20
-
Terhelések összhasonlítása
Gerinchúros teherkocsi alváz Gerinc-főtartós teherkocsi alváz
Dr. Sostarics - Dr. Balogh:
Vasúti járművek, Tankönyvkiadó, 1991Fekete Attila:
Könnyűszerkezetek szilárdságtana példatár
Egyetemi jegyzet, 1970
Megoszló terhelés + koncentrált erők Megoszló terhelés
9/20
-
0.64°
1.00° 1.05°
0.90°
Gerinchúros alváz Nr. 1 modell
Elemtípus: BEAM1886 szabadságfok csomópontonként
10/20
-
Keresztmetszetek, homloktartó (Nr. 1)
28
0
200
Lv 20
11/20
-
Gerinchúros alváz Nr. 1, igénybevételek
Maximális feszültség
σmax ≈ 143 MPa
Hegesztés szempontjából
mértékadó feszültség
σDVS≈138 MPa
von Mises feszültségek
eloszlása
Lehajlás maximuma
fmax ≈ 45 mm
12/20
-
0.64°
1.00° 1.05°
0.90°
Gerinc-főtartós alváz Nr.2 modell
Elemtípus: BEAM1886/7(”vetemedés”) szabadságfok csomópontonként
13/20
-
Keresztmetszetek, gerinc-főtartó (Nr. 2)
30
0
Lv 9,5Lv
8Lv 2
3
100
150
14/20
-
Gerinc-főtartós alváz Nr 2., igénybevételek
σmax= σDVSσmax ≈ 172 MPa
Lehajlás maximuma
fmax ≈ 7 mm
15/20
-
Szilárdsági ellenőrzés DVS 1612 alapján
𝑹𝝈 =𝜎𝑚𝑖𝑛𝜎𝑚𝑎𝑥
𝜎𝑚𝑖𝑛 = 𝜎𝑛é𝑣𝑙 − ∙ 𝜎𝑛é𝑣𝑙𝜎𝑚𝑎𝑥 = 𝜎𝑛é𝑣𝑙 + ∙ 𝜎𝑛é𝑣𝑙
Magyarázat:MKJ=Moore, Kommers, Jasper
- dinamikus tényező
16/20
DVS 1612:2014-08Design and endurance strength analysis of
steel welded joints in rail-vehicle construction
-
𝑹𝝈 =𝝈𝒎𝒊𝒏𝝈𝒎𝒂𝒙
= 𝟎, 𝟔𝟕
𝟐𝟒𝟎 𝑀𝑃𝑎𝝈𝒎𝒂𝒙 <
Az ellenőrzés menete DVS 1612 alapján
17/20
-
Ellenőrzés DVS 1612 alapján
Eredmény: alváz Nr. 1
= 0,2 𝜎𝑚𝑎𝑥 = 165,6 MPa
𝜎𝑚𝑒𝑔,𝐷𝑉𝑆 = 240 MPa
𝑛 =𝜎𝑚𝑒𝑔,𝐷𝑉𝑆
𝜎𝑚𝑎𝑥= 1,45 [−]
Eredmény: alváz Nr. 2
= 0,3 𝜎𝑚𝑎𝑥 = 223,6 MPa
𝜎𝑚𝑒𝑔,𝐷𝑉𝑆 = 230 MPa
𝑛 =𝜎𝑚𝑒𝑔,𝐷𝑉𝑆
𝜎𝑚𝑎𝑥= 1,03 [−]
A szabványban megadott görbék 1,5-ös biztonsági tényezőt tartalmaznak, így mindkét modellre kapott
eredmény megfelelő méretezettséget biztosít.
18/20
-
Amit megtanultunk
• Bevezetés az ANSYS Classic használatába;
• Rúdszerkezeti modell felépítése;
• Nyíltszelvényű tartók alkalmazása ;
• Állandó- és változó-keresztmetszetű tartók alkalmazása;
• (Lineáris) stabilitási feladat megoldása nyomóterhelés esetén;
• Ellenőrzés a DVS 1612 irányelvek alapján.
19/20
-
Köszönjük a közreműködést
• Dr. Oroszváry Lászlónak (BME GT3)
Köszönjük a figyelmet!
20/20