Оценка остаточной прочности вагона-цистерны

Для оценки остаточной прочности были использованы расчетная конечно-элементная модель котла цистерны диаметром 3000 мм. Вместе с тем была установлена разница в интенсивности коррозионных процессов протекающих на различных конструктивных элементах котла. Средние величины износа перечисленных выше элементов приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Значения коррозионного износа элементов котла цистерны

Наименование элемента	Номинальная толщина, мм	Средняя остаточная толщина, мм	Величина износа, мм
Броневой лист (нижний)	11,0	10,6	0,4
Средние листы	9,0	8,5	0,5
Верхние листы	9,0	8,0	1,0
Днища	11,0	10,8	0,2

Результаты прочностного расчета котла не имеющего коррозионных повреждений, при гидроударе, приведены на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – Результаты расчета котла не имеющего коррозионных повреждений.

Как видно из рисунка 2.5 различные элементы котла имеют различный уровень напряженней. Наиболее нагруженным является днище и участок броневого листа. Здесь напряжения достигают 228 МПа и 221 МПа, что составляет 70% от допускаемых. Напряжения возникающий в элементах среднего листа составляют 189 МПа. По всем остальным листам уровень напряжений не превышает 50% от допускаемых.

График изменения уровня напряжений в верхнем листе котла цистерны приведен на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 – Изменение напряженного состояния верхнего листа котла

в зависимость от остаточной толщины

Для выявления предельного состояния элементов котла было проведено 5 шагов расчета. Толщина каждого листа уменьшалась на величину износа. После проведения 5-го шага допускаемые напряжения превысили допускаемую величину 325 МПа в элементах верхнего листа. Во всех остальных элементах расчетные напряжения не превысили допускаемых.

Таким образом, после проведения серии расчетов были получены предельные значения износа кузова вагона-цистерны, приведенные в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Значения предельного коррозионного износа элементов котла цистерны

Наименование элемента	Остаточная толщина, мм	% износа
Броневой лист (нижний)	9,0
Средние листы	6,5
Верхние листы	4,0
Днища	10,0

Дата добавления: 2015-06-29