В настоящее время актуальной проблемой отечественного железнодорожного транспорта является создание скоростного пассажирского подвижного состава с системами пассивной безопасности (СПБ) при аварийных столкновениях. С 2016 г. в Украине действует ДСТУ KN 15227:2015 (EN 15227:2008), который эквивалентен европейском) стандарту EN I5227. регламентирующему обязательное наличие СПБ у всех разрабатываемых конструкций пассажирских железнодорожных экипажей. Согласно требованиям BN 15227 системы пассивной безопасности должны обеспечить защиту пассажиров и поездной бригады, сохранность несущих элементов подвижного состава при нормативных сценариях столкновения. В стандарте EN I5227 определены эталонные поезда, четыре сценария столкновения, а также критерии для оценки соответствия разработанных конструкций подвижного состава с СПБ указанным нормативным требованиям. Рассмотрен сценарий 3, который характеризует столкновение со скоростью 110 км/ч пассажирского поезда на переезде с большим дорожным транспортным средством массой 15 т (например, грузовым автомобилем большой грузоподъемности). В этом сценарии большое дорожное транспортное средство представляет собой свободно стоящее на переезде крупногабаритное деформируемое препятствие (КДП) с заданными геометрическими размерами. При проектировании железнодорожных экипажей с СПБ необходимо с помощью математического моделирования провести анализ динамики столкновения согласно сценарию 3, оценить полученные значения средних продольных ускорений и пластических деформаций в несущих элементах рассматриваемых конструкций по критериям стандарта EN 15227. При этом особое внимание должно быть обращено на корректное моделирование взаимодействия поезда с препятствием. Рассмотрен пассажирский поезд локомотивной тяги. Цель работы - определение силовой характеристики взаимодействия КДП и локомотива с СПБ при столкновении на железнодорожном переезде. Для достижения поставленной цели рассмотрена нелинейная динамическая контактная задача о столкновении КДП с передней частью локомотива. В качестве крупногабаритного деформируемого препятствия рассмотрена конструкция, состоящая из трех фрагментов (обшивки, сердцевины и нижней части), имеющих разные материалы. Параметры конструкции определены в соответствии с критерием EN 15227 в результате решения задачи о соударении со скоростью 110 км/ч КДП и недеформируемого шара массой 50 т. В качестве кабины машиниста локомотива рассмотрена кабина, разработанная ООО "ПКПП "МДС" для электровоза ЭП20, в конструкцию которого интегрированы элементы СПБ. Каркас кабины машиниста имеет усиленную лобовую стенку, жертвенную зону, зону безопасности для выживания и эвакуации локомотивной бригады. В концевой части рамы кузова локомотива на уровне автосцепного устройства установлены два устройства поглощения энергии (УПЭ). Научной новизной статьи являются разработанные конечно-элементные модели пластического деформирования элементов КДП, УПЭ и каркаса кабины при столкновении согласно сценарию 3. В результате проведенных исследований построена зависимость контактного усилия между КДП и элементами передней части локомотива от продольного перемещения центра масс КДП при столкновении.

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"