автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование методов расчета сопротивления усталости сварных соединений РАМ длиннобазных вагонов-платформ

ВАСИЛЕНКО Дарья Андреевна

На правах рукописи

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАМ ДЛИННОБАЗНЫХ ВАГОНОВ-ПЛАТФОРМ

Специальность 05.22.07 — Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 004600222

2010

004600222

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» на кафедре «Вагоны и вагонное хозяйство».

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор Бороненко Юрий Павлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент Урушев Сергей Викторович

кандидат технических наук Кочнов Анатолий Дмитриевич

Ведущее предприятие: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения»

Защита состоится «29» апреля 2010 г. в 1330 часов на заседании диссертационного совета Д218.008.05 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 5-407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан марта 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета д.т.н., профессор

В. А. КРУЧЕК

Общая характеристика работы Актуальность проблемы. В процессе эксплуатации длиннобазных вагонов-платформ с погрузочной длиной 25 м различных заводов-изготовителей для перевозки контейнеров были выявлены поперечные трещины усталостного характера в несущих балках рам, образовавшиеся в зонах сварных швов. Данный факт ставит под сомнение возможность использования принятых методов оценки сопротивления усталости в расчетах длиннобазных вагонов. Новые технические решения сварных соединений балок рам длиннобазных вагонов-платформ проверялись длительными ресурсными испытаниями на натурных вагонах.

Для сокращения сроков экспериментальной части работ по созданию конструкции длиннобазных вагонов-платформ актуальной является задача по совершенствованию методов оценки сопротивления усталости сварных соединений их рам на стадии проектирования.

Целью работы является создание уточненного метода расчета сопротивления усталости сварных соединений балок рам длиннобазных вагонов-платформ и разработка на его основе технических решений и практических рекомендаций по увеличению их долговечности.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1. Экспериментально определить механические свойства металла различных зон сварного соединения балок рам длиннобазных вагонов-платформ.

2. Предложить метод расчета сопротивления усталости сварных соединений балок рам длиннобазных вагонов-платформ с учетом геометрии сварного шва, конструктивного непровара и механических свойств материала различных зон сварного соединения.

3. Создать уточненные конечно-элементные модели различных типов сварных соединений балок рам длиннобазных вагонов-платформ с учетом геометрии сварного шва и наличия конструктивного непровара.

4. Исследовать напряженно-деформированное состояние рам длиннобазных вагонов-платформ в зоне сварных швов с учетом экспериментально оп-

1

ределенных механических характеристик металла различных участков сварного соединения.

5. Проверить достоверность предлагаемого метода расчета сопротивления усталости сравнением теоретических и экспериментальных результатов. Научная новизна исследований заключается в следующем:

1. Предложен уточненный метод расчета сопротивления усталости сварных соединений рам длиннобазных вагонов-платформ, отличающийся определением эффективного коэффициента концентрации напряжений с использованием конечно-элементных моделей сварных швов.

2. Созданы конечно-элементные модели различных типов сварных соединений (таврового, нахлесточного и стыкового) балок рам длиннобазных вагонов-платформ с учетом геометрии сварного шва, наличием конструктивного непровара и зоны термического влияния.

3. Экспериментально определены значения механических характеристик материала в различных зонах сварного соединения для листовой низколегированной стали марки 09Г2С.

4. Получены уточненные значения коэффициентов концентрации напряжений и общих коэффициентов снижения предела выносливости для таврового и нахлесточного сварных соединений балок рам длиннобазных вагонов-платформ.

Практическая значимость работы:

1. Предложенный подход к оценке общего коэффициента снижения предела выносливости может быть применен при создании конструкций с новыми типами сварных соединений.

2. Уточненный метод расчета долговечности длиннобазных вагонов-платформ позволяет оценивать их срок службы на стадии проектирования и сократить сроки и объем экспериментальных исследований.

3. Рекомендации по применению сварных соединений продольных и поперечных балок позволяют создать длиннобазные вагоны-платформы повышенной надежности.

Реализация результатов работы. Результаты проведенных экспери-

2

ментальных и теоретических исследований были использованы при внесении изменений в конструкцию рамы вагона-платформы модели 13-9751-01, что позволило существенно повысить сопротивление усталости центральной части рамы.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях: «Подвижной состав XXI века (идеи, требования, проекты)» (ПГУПС, 2007-2009 гг.), «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития» (УрГУПС, 2008 г.), «Шаг в будущее (Неделя науки)» (ПГУПС, 2007-2009 гг.), на научных семинарах кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» ПГУПС (2006-2009 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах, из них 1 печатная работа в журнале, включенного в перечень ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация включает в себя введение, 4 главы, заключение и изложена на 115 страницах машинописного текста, в том числе 24 таблицы и 73 рисунка. Список использованных источников насчитывает 116 наименований.

Основное содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель работы, ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе проведен обзор и анализ исследований в области прочности подвижного состава и сварных конструкций, выполнен обзор конструкций длиннобазных вагонов-платформ российских и зарубежных производителей и сформулированы цель и задачи исследования.

Вопросами прочности и долговечности длиннобазного подвижного состава занимались ученые: A.A. Битюцкий, В.М. Бубнов, В.В. Кобищанов,

A.Д. Кочнов, К.В. Кякк, СВ. Мямлин, Г.И. Петров, B.C. Плоткин,

B.Н. Филиппов, Ю.М. Черкашин.

Вопросам усталости и прочности металлов посвящены работы В.П. Когаева, H.A. Махмутова, С.В Серенсена и мн. др.

Существенный вклад в совершенствование конструкций подвижного состава и расчета ресурса его частей внесли расчетные и экспериментальные работы, проводимые во ВНИИЖТе, ГосНИИВе, МГУПСе, ПГУПСе, УрГУПСе, ПКТБ ЦВ (ОАО РЖД), НВЦ «Вагоны», НПК «Уралвагонзавод» и других организациях.

Анализ методов расчета сопротивления усталости вагонных конструкций показал, что существующие методики имеют ряд допущений и не позволяют с достаточной точностью оценить напряженное состояние в зоне сварных швов.

Результат оценки сопротивления усталости сварных соединений согласно «Нормам для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных)» во многом зависит от выбора коэффициента концентрации напряжений и общего коэффициента снижения предела выносливости из предложенных таблиц, что иногда является затруднительным из-за отсутствия значений для нетиповых сварных соединений.

Обзор исследований в области сварочных процессов и методов расчета сварных конструкций также показал, что многие предложенные методики имеют ряд допущений. При определении прочностных характеристик сварных соединений в основном рассматривается зона сварного шва - его геометрические параметры, при этом мало внимания уделено околошовной зоне сварного соединения.

Вторая глава диссертации посвящена экспериментальным исследованиям механических свойств металла различных зон сварного соединения с целью возможности их применения в прочностных расчетах вагонных конструкций методом конечных элементов в прикладных программных комплексах.

На первом этапе были проведены макро- и микроисследования металла сварного соединения, позволившие уточнить размер и структуру шва и околошовной зоны. При сварке листов стали 09Г2С толщиной 12 мм ширина околошовной зоны составила 5 мм.

По исследованиям микроструктуры были выявлены фазовые и структурные изменения металла различных участков сварного соединения.

На следующем этапе проводилось определение прочностных характеристик металла различных зон сварного соединения двумя методами - не-разрушающим и разрушающим. Неразрушающий метод основан на измерении твердости материала. Твердость измерялась в поперечном сечении сварного соединения. По показаниям твердости был определен предел прочности для металла каждой из зон сварного соединения. Второй метод заключался в испытании металла различных зон сварного соединения на статическое одноосное растяжение цилиндрических образцов, позволяющее определить такие механические характеристики как предел текучести и предел прочности. По результатам испытаний были построены диаграммы растяжения (рис. 1).

Рис. 1 Диаграммы растяжения образцов металла различных зон сварного соединения

По результатам испытаний на статическое растяжение были сделаны выводы, что металл шва является наименее пластичным, обладает достаточно высокими прочностными характеристиками, но является хрупким. Металл околошовной зоны наоборот, являясь пластичным, обладает наименьшими прочностными характеристиками.

Предел текучести металла околошовной зоны на 6% ниже, а металла сварного шва - на 22% выше значения предела текучести основного метал-

ла. Предел прочности металла околошовной зоны ниже на 6%, а предел прочности металла шва выше предела прочности основного металла на 14%.

Разный наклон участков упругой деформации на диаграммах растяжения говорит о неоднородности упруго-пластичных свойств металла различных участков сварного соединения.

Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона металла различных зон сварного соединения проводилось при испытаниях на растяжение на образцах прямоугольного поперечного сечения на испытательной машине, создающей растягивающую нагрузку.

Образцы для испытаний были изготовлены из стали 09Г2С путем сварки двух пластин длиной 15 мм. Толщина образцов составила 16 мм, длина рабочей зоны - 180 мм. Площадь поперечного сечения образцов составила 352 мм2.

Перед проведением испытаний на образцы были наклеены тензодат-чики. Схема наклейки датчиков приведена на рис. 2. Значения результатов испытаний приведены в таблице 1.

плоскость 1

14

13

161

У

Й СП 3

В и й

■¡15

плоскость 2

п

17

20

—1

0 й

3*9

I I - датчики в зоне шва

■датчики в околошовной зоне VZ& - датчики е зоне основного

металла

Рис. 2 Схема наклейки датчиков Таблица 1. Значения модуля упругости и коэффициента Пуассона для

Определяемая характеристика Зона сварного соединения

металл шва металл околошовной зоны основной металл

Модуль Юнга, Па 2,25*10и±2,77*10" 1,83*10"±4,46*10* 1,98*10"±3,54*10ч

Коэффициент Пуассона 0,331±0,0092 0,267±0,0067 0,308±0,0083

На основании проведенного комплекса испытаний по определению механических свойств металла различных зон сварного соединения был сделан вывод об изменении прочностных и упруго-пластичных свойств. Для возможности использования полученных данных в расчетах необходимо выполнить уточнение методики оценки напряжений в зоне сварных швов.

Третья глава диссертации посвящена разработке метода оценки напряженного состояния сварных соединений конструкции рам длиннобазных вагонов-платформ. Предложена методика расчета сопротивления усталости рам длиннобазных вагонов-платформ в зоне сварных соединений с учетом геометрии сварного шва и конструктивных непроваров, а также механических свойств металла различных зон сварного соединения. Методика расчета основана на поэтапном рассмотрении наиболее нагруженных зон конструкции и позволяет учесть неоднородность металла различных участков сварного соединения.

Создание модели вагона производилось на базе метода суперэлементов (подконструкций) и заключалось в поэтапном рассмотрении и расчете конструкции.

Для создания общей модели вагона на первом этапе использовались четырехузловые конечные элементы тонкой пластины или оболочки. Построение макромодели на этом уровне позволило оценить статическую прочность и устойчивость, а также выбрать из однотипных сварных соединений наиболее нагруженные.

Второй этап заключался в разработке модели фрагмента подконструк-ции восьмиузловыми объемными призматическими или четырехузловыми тетраэдрическими конечными элементами с целью определения концентрации напряжений, вызванной нагрузками, которые передают швы, и называемой концентрацией напряжений первого рода. На этом этапе рассматривались фрагменты наиболее нагруженных зон рамы.

При переносе граничных условий с пластинчатой модели на объемную перемещения средней плоскости объемного элемента равны перемещениям пластины. Перемещения на краях объемной модели в направлении, нор-

мальном к средней плоскости, принимались равными перемещениям средней поверхности. Для определения перемещений в продольном и поперечном направлении учитывался угол поворота пластины.

На третьем этапе разрабатывалась модель наиболее нагруженной части сварного шва с учетом конструктивных непроваров и геометрии сварного шва. Точки концентрации напряжений у конца шва окружают мелкие конечные элементы. Такая разбивка позволяет с высокой точность описать поля напряжений в зоне сварных соединений. Концентрация напряжений, определяемая на третьем этапе, является концентрацией второго рода. Все эти уточнения необходимы для определения коэффициента локальной концентрации напряжений.

Теоретический коэффициент концентрации напряжений для сварного шва, учитывающий влияние геометрии сварного шва, конструктивного непровара, а также неоднородность свойств металла различных зон сварного соединения рассчитывается как отношение максимальных локальных напряжений, определенных на третьем этапе расчета во фрагменте сварного шва к средним напряжениям, полученным на втором этапе расчета во фрагменте элемента конструкции по формуле:

где аяок ~ максимальные локальные напряжения зоны сварного шва, определенные на третьем этапе расчета;

п. — средние напряжения сварного соединения, полученные на ср

втором этапе расчета.

В соответствии с «Нормами...» по существующей зависимости определялся эффективный коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации напряжений:

XV =1 + д-(аа-1), где q - коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжений, для низколегированных сталей равен 0,7.

На основе эффективного коэффициента концентрации напряжений определялся общий коэффициент снижения предела выносливости в соответствии с «Нормами...»:

Км • К„0,

где Ка - эффективный коэффициент концентрации напряжений;

Кн - коэффициент неоднородности материала;

Ку - коэффициент влияния упрочняющей поверхностной обработки;

Км - коэффициент влияния размеров детали;

КП0Й - коэффициент влияния качества поверхности детали.

В данном случае коэффициент неоднородности материала принимался равным А"н=1, так как неоднородность была учтена в эффективном коэффициенте концентрации напряжений Ка путем учета различных механических свойств металла шва и околошовной зоны.

С помощью полученного коэффициента снижения предела выносливости рассчитывался предел выносливости сгаЛг конструкции в зонах сварных соединений балок рамы платформы в соответствии с «Нормами...». Далее по определенному пределу выносливости производилась оценка сопротивления усталости по коэффициенту запаса.

Четвертая глава диссертации посвящена расчету сопротивления усталости рам длиннобазных вагонов-платформ в зоне сварных соединений с учетом методики, разработанной в главе 3. Расчет производился на примере длиннобазных вагонов-платформ моделей 23-469-07 и 13-9751-01.

На первом этапе были разработаны конечно-элементные модели рам длиннобазных вагонов-платформ моделей 23-469-07 и 13-9751-01, проведены прочностные расчеты и выбраны наиболее нагруженные зоны. Нагру-женность платформ оценивалась при действии сил тяжести рамы и контейнеров типоразмера 1ААА массой брутто 30,48 т каждый.

Проведенный расчет рам платформ моделей 23-469-07 и 13-9751-01 позволил определить наиболее нагруженные зоны и значения максималь-

ных напряжений в этих зонах. В месте соединения центральной поперечной балки с хребтовой балкой максимальные эквивалентные напряжения составили 43 МПа для вагона-платформы модели 23-469-07 и 67 МПа для вагона-платформы модели 13-9751-01. Максимальные эквивалентные напряжения в месте соединения шкворневой балки с хребтовой балкой составили 69 МПа, а в зоне стыкового соединения нижних листов хребтовой балки -35 МПа для рассматриваемых моделей вагонов-платформ.

На втором этапе расчета, согласно предложенной методике, были разработаны модели фрагментов конструкции наиболее нагруженных зон рам с целью определения концентрации напряжений в зоне сварных швов.

Для фрагментов центральной части вагонов-платформ модели 23-46907 (рис. За) и модели 13-9751-01 (рис. 36) и зоны шкворневого узла (рис. 4) были разработаны объемные конечно-элементные модели.

Значения максимальных эквивалентных напряжений в центральной части рамы для вагона-платформы модели 23-469-07 составили 47 МПа, а для вагона-платформы модели 13-9751-01 - 71 МПа. В месте соединения шкворневой балки с хребтовой балкой максимальные эквивалентные напряжения составили 69 МПа для двух рассматриваемых моделей длинно-базных вагонов-платформ.

Рис. 3.Конечно-элементные модели фрагментов конструкции рам: а) платформы модели 13-9751-01 с нахлесточным сварным соединением; б) платформы модели 23-469-07с тавровым сварным соединением (модели второго этапа расчета)

Следующий этап заключался в построении фрагментов сварных соединений, с моделированием геометрических размеров швов и конструктивных непроваров. На этом этапе оценивалось влияние неоднородности свойств металла различных зон сварного соединения на точность расчета срока

службы вагона.

В моделях третьего этапа были рассмотрены тавровые, нахлесточ-ные и стыковые сварные соединения. Для таврового сварного соединения было рассмотрено два варианта исполнения: с односторонним и двухсторонним проваром сварного шва. Для стыкового сварного шва граничные условия переноси-

Рис. 4 Конечно-элементная модель зоны шкворневого узла (модель второго этапа расчета)

лись с модели вагона-платформы первого этапа расчета. Конечно-элементные модели третьего этапа расчетов приведены на рис. 5.

При расчете напряжений в моделях третьего этапа оценивалось влияние неоднородности механических свойств металла в различных зонах сварных соединений. Сначала была проведена оценка распределения напряжений в зоне сварных швов без учета различий в механических свойствах основного металла, металла шва и околошовной зоны, то есть величины модуля Юнга и коэффициента Пуассона для металла шва и околошовной зоны принимались такими же, как и у основного металла в соответствии с рекомендациями «Норм...».

Затем проводился расчет, при котором каждой из зон сварного соединения задавались характеристики металла, полученные в результате проведения испытаний.

Значения эквивалентных напряжений в зоне сварных швов, полученные в результате проведенных расчетов, приведены в таблице 2.

Теоретический коэффициент концентрации напряжений для сварного шва рассчитывался как отношение локальных напряжений в сварном шве, определенных на третьем этапе расчета, к средним напряжениям, определенных на втором этапе расчетов.

Рис. 5 Конечно-элементные модели сварных соединений: а) - тавровое соединение с односторонним проваром; б) - тавровое соединение с двухсторонним проваром; в) - нахлесточное соединение; г) - стыковое сварное соединение.

Таблица 2 Значения эквивалентных напряжений

Тип и исполнение сварного соединения Значения эквивалентных напряжений, МПа Разница значений напряжений двух вариантов расчета

корень шва основание шва корень шва основание шва

Сварное тавровое соединение нижнего листа центральной поперечной балки рамы: — с двухсторонним проваром — с односторонним проваром 151,7 164,1 312,3 337,6 168,8 182,5 165,2 178,1 7,5% 7,5% 7,5% 7,3%

Сварное нахлесточное соединение фланговыми швами в зоне окончания швов: — центральная часть рамы — шкворневой узел 490,5 530,3 335,5 361,7 283,5 306.5 276,3 297.6 7,5% 7,3% 8,5% 7,2%

Сварное стыковое соединение с обработкой поверхности заподлицо с основным металлом 36.1 39 35.2 38 7,4% 7,3%

Примечание: В числителе указаны значения при расчете без учета различных свойств зон сварного соединения, в знаменателе - с учетом.

На основании теоретического коэффициента концентрации напряжений определялся эффективный коэффициент концентрации напряжений

Значения эффективного коэффициента концентрации напряжений К„ и общего коэффициента снижения предела выносливости (ХД для двух вариантов расчета для различных типов сварных соединений приведены на рис. 6.

На следующем этапе расчета была проведена оценка сопротивления усталости длиннобазных вагонов-платформ в зоне сварных соединений с учетом полученных коэффициентов снижения предела выносливости по коэффициенту запаса (таблица 3).

а)

I

II

Р

I

й

113 га

И

•Л

-¡I

и

¡1

1,02 1

тгеряое таергсе нжлажж» «<песямсе сгыш» аоеяикнес сседюмэс азд*ш«в соад«нев ссед+е«5с одоскрои*« дасгсрэт» ивднзесйэена сбра&тсй

грзфзд Ш( раны релы гаермгти згодпюс сскв-ьм меггатсм

б)

7,15

а

¡I

р й

-«в®

4,8

4,8

Ж

ж

¡л

I

с

1,4 1.7

каотесгсное ммлесптм падвис соедмнас аадивмез соед«ен«в сседлемзс щшсрнм досгц»«« 1£нтре№сй иясрекйэсне СфСКРМ грязям частирвд рвш гсвзгххти

затщгияс сснсаън мэтзплсм

У///А - расчетное значение без учета различных свойств зон сварного соединения - расчетное значение с учетом различных свойств зон сварного соединения | ' | - значение коэффициента в соответствии с «Нормами...»

Рис. 6 Сравнение расчетных коэффициентов концентрации напряжений (а) и общих коэффициентов снижения предела выносливости (б) с коэффициентами, представленных в «Нормах...»,

Для оценки достоверности предложенной методики были проведены испытания вагонов-платформ, которые показали, что срок службы платформы модели 23-469-07 с тавровым соединением центрального листа поперечной балки при двухстороннем проваре шва обеспечивает назначенный срок службы для контейнерных вагонов-платформ (32года), как при нормативном, так и при расчетном назначении (ТС,)/,. Для платформы модели 13-

9751-01 расчетный срок службы при нормативном значении (Ка)к составил 40 лет, а при расчетном значении (Ка)к с учетом различных свойств зон сварного соединения всего 10,8 лет. При этом расхождение расчетных данных с результатами экспериментов при (Ка)ь определенных по изложенной методике, составило не более 10%, а при нормативных значениях (Ка)к расхождение составило 70% (рис. 7).

Таблица 3 - Результаты оценки сопротивления усталости и коэффициента запаса п

Зона рамы Тавровое соединение центральной поперечной балки с хребтовой Нахлесточ-ное соединение центральной поперечной балки с хребтовой Нахлесточ-ное соединение шкворневой балки с хребтовой Стыковое сварное соединение нижней полки хребтовой балки

односторонний провар двухсторонний провар

МПа 32,26 30,48 57,69 53,85 31,63 29,37 43,84 40,86 159,1 150

МПа 21,23 21,23 21,23 22,51 12,71

п 1,52 1,44 2.72 2,54 1.49 1,38 1,95 1,81 12,52 11,81

Примечание: В числителе указаны значения при расчете без учета различных свойств зон сварного соединения, в знаменателе - с учетом.

тавровое соединение тавровое соединение нахпесточное нахпеоточное стыковое соединение

о односторонним с двухсторонним соединеннее соединеннее с обработкой

проваром проваром центральной части шворневой зоне рамы поверхности

рамы заподлицо с

□ при максимальном расчетном значении (Кст)к (с учетом различных свойств зон сварного соединения) В при максимальном расчетном значении (Ка)к (без учета различных свойств зон сварного соединения) И при значении (Ко)к в соответствии с "Нормами..

□ долговечность по результатам ресурсных испытаний

Рис. 7 Сравнение расчетных и экспериментальных значений сроков службы

Учет наличия различных зон сварного соединения с использованием экспериментально полученных значений модуля Юнга и коэффициента Пуассона позволяет достоверней оценивать срок службы вагона. Расхождение значений срока службы, полученного путем применения предложенной методики расчета, со сроком службы, полученного при проведении ресурсных испытаний, составляет не более 10%.

По результатам расчетов были даны рекомендации о внесение изменений в конструкцию платформы модели 13-9751-01, позволяющие исключить нахлесточные сварные швы в нагруженных зонах рамы. Испытания усовершенствованного образца показали обеспечение необходимого срока службы и платформа получила сертификат соответствия PC ФЖТ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненных исследований с целью совершенствования методики расчета сопротивления усталости сварных соединений длиннобазных вагонов-платформ сделаны следующие выводы:

1. Приведены и проанализированы конструктивные особенности существующих длиннобазных вагонов-платформ, а также выполнен обзор и классификация сварных соединений и швов, применяемых при сварке основных несущих элементов рам.

2. Экспериментально получены механические характеристики металла различных зон сварных соединений балок рам длиннобазных вагонов-платформ:

— ширина околошовной зоны при сварке листов стали 09Г2С толщиной 12 мм составила 5 мм;

— предел текучести основного металла равен 420 МПа, металла околошовной зоны составил 396 МПа, а металла сварного шва - 513 МПа;

— предел прочности основного металла составил 582 МПа, предел прочности металла околошовной зоны равен 550 МПа, а предел прочности металла шва -666 МПа;

— модуль Юнга основного металла составил 1,98*10и±3,54*109Па, металла околошовной зоны - 1,83*10п±4,46*109Па, металла шва равен 2,25*10п±2,77*109Па;

— коэффициент Пуассона основного металла равен 0,308±0,0083, металла околошовной зоны - 0,267±0,0067, сварного шва - 0,331±0,0092.

3. Предложена уточненная методика оценки сопротивления усталости сварных швов балок рам длиннобазных вагонов-платформ, отличающаяся учетом особенностей геометрии сварного шва, конструктивного непровара и механических ха-

рактеристик различных зон сварного соединения путем исследования распределения напряжений на конечно-элементных моделях таврового, нахлесточного и стыкового сварных соединений.

4. Определены значения коэффициентов снижения предела выносливости для различных типов сварных соединений: для таврового сварного соединения коэффициент снижения предела выносливости в основании шва при двухстороннем проваре составил 3,9, а при одностороннем проваре - 6,89 в корне шва, для нахлесточного сварного соединения в центральной части рамы - 7,15, в шкворневой зоне-5,14.

5. Проведен усталостный расчет длиннобазных вагонов-платформ с уточнением срока службы вагона. При расчете долговечности по разработанной методике минимальный срок службы длиннобазной платформы модели 13-9751-01 составил 10,8 лет, а при проведении испытаний - 12 лет. Расхождение расчетных данных с экспериментом составило не более 10%.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Василенко Д.А. Уточнение методики расчета коэффициентов локальной концентрации напряжений в сварных соединениях вагонных конструкций. / Боро-ненко Ю.П., Цыганская JI.B. // Транспорт Урала. - 2009. - № 2. - С. 69-72.

2. Василенко Д.А. Сравнительный анализ конструкций рам длиннобазных платформ. / Известия петербургского университета путей сообщения, СПб.: - ПГУПС, 2007.-С. 48-56.

3. Цыганская JI.B., Василенко Д.А. Определение коэффициентов локальной концентрации напряжений в сварных соединениях вагонных конструкций. // Известия петербургского университета путей сообщения, СПб.: - ПГУПС, 2009. - С. 89-99.

4. Бороненко Ю.П., Василенко Д.А. Анализ прочности рам длиннобазных платформ // Тезисы V Международной научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты». - СПб., 2007. - С. 31-33.

5. Цыганская Л.В., Василенко Д.А. Уточнение коэффициентов локальной концентрации напряжений в сварных соединениях вагонных конструкций. // Тезисы VI Международной научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты». - СПб., 2009. - С. 207-210.

6. Василенко Д.А. Конструктивные особенности рам длиннобазных платформ // Шаг в будущее. Неделя науки 2007: Материалы научно-технической конференции. / Под ред. В.В. Сапожникова. - СПб.: - ПГУПС, 2007. - С. 17-19.

7. Александров М.Д., Василенко Д.А. Выбор оптимальной конструкции рамы длиннобазной платформы. // Материалы всероссийской научно-технической конференции «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития»: Сб. научн. тр. - Екатеринбург: УрГУПС. - 2008. - С. 192.

8. Василенко Д.А. Расчет и анализ типовых сварных соединений рам длиннобазных платформ. // Шаг в будущее. Неделя науки 2009: Материалы научно-технической конференции. / Под ред. В.В. Сапожникова. - СПб.: - ПГУПС, 2009. -С. 16-18.

Подписано к печати Печать - ризография. Тираж 100 экз. СР ПГУПС

19. 03.2010 г. Бумага для множит, алп. Заказ № МО.

Печ.л. - 1,0 Формат 60x84 1\16

190031, С-Петербург, Московский пр. 9

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ОБОСНОВАНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Обзор конструкций длиннобазных вагонов-платформ.

1.2 Обзор исследований в области сварочных процессов и методов расчета сварных соединений.

1.3 Классификация сварных соединений и швов.

1.4 Постановка задач исследования.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛА РАЗЛИЧНЫХ ЗОН СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ.

2.1 Исследования структуры металла различных участков сварного соединения.

2.2 Определение механических характеристик металла различных зон сварного соединения.

2.2.1 Определение прочностных свойств металла различных зон сварного соединения неразрушающим методом.

2.2.2 Определение прочностных свойств металла различных зон сварного соединения разрушающим методом.

2.2.3 Определение упругих свойств металла различных зон сварного соединения.

2.3 Выводы по 2 главе.

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛИННОБАЗНЫХ ВАГОНОВ-ПЛАТФОРМ.

3.1 Общие положения методики оценки сопротивления усталости.

3.2 Методика разработки конечно-элементных моделей.

3.3 Разработка алгоритма определение коэффициента снижения предела выносливости и сопротивления усталости рамы.

3.4 Выводы по 3 главе.

4. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ СВАРНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ И ОЦЕНКА СРОКОВ СЛУЖБЫ

ДЛИННОБАЗНЫХ ВАГОНОВ-ПЛАТФОРМ МОДЕЛЕЙ

23-469-07 И 13-9751-01.

4.1 Разработка макромоделей и выбор наиболее нагруженных зон рамы.

4.2 Разработка фрагментов наиболее нагруженных зон рамы.

4.3Разработка моделей сварных соединений и определение общего коэффициента снижения предела выносливости.

4.40ценка сопротивления усталости рам длиннобазных вагоновплатформ моделей 23-469-07 и 13-9751-01.

4.5 Экспериментальные исследования сопротивления усталости рам длиннобазных вагонов-платформ моделей 23-469-07 и 139751-01.

4.6 Выводы по 4 главе.

Актуальность проблемы. В процессе эксплуатации длиннобазных вагонов-платформ с погрузочной длиной 25 м различных заводов-изготовителей для перевозки контейнеров были выявлены поперечные трещины усталостного характера в несущих балках рам, образовавшиеся в зонах сварных швов. Данный факт ставит под сомнение возможность использования принятых методов оценки сопротивления усталости в расчетах длиннобазных вагонов. Новые технические решения сварных соединений балок рам длиннобазных вагонов-платформ проверялись длительными ресурсными испытаниями на натурных вагонах.

Для сокращения сроков экспериментальной части работ по созданию конструкции длиннобазных вагонов-платформ актуальной является задача по совершенствованию методов оценки сопротивления усталости сварных соединений их рам на стадии проектирования.

Целью работы является создание уточненного метода расчета сопротивления усталости сварных соединений балок рам длиннобазных вагонов-платформ и разработка на его основе технических решений и практических рекомендаций по увеличению их долговечности.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

1. Предложен уточненный метод расчета сопротивления усталости сварных соединений рам длиннобазных вагонов-платформ, отличающийся определением эффективного коэффициента концентрации напряжений с использованием конечно-элементных моделей сварных швов.

2. Созданы конечно-элементные модели различных типов сварных соединений (таврового, нахлесточного и стыкового) балок рам длиннобазных вагонов-платформ с учетом геометрии сварного шва, наличием конструктивного непровара и зоны термического влияния.

3. Экспериментально определены значения механических характеристик материала в различных зонах сварного соединения для листовой низколегированной стали марки 09Г2С.

4. Получены уточненные значения коэффициентов концентрации напряжений и общих коэффициентов снижения предела выносливости для таврового и нахлесточного сварных соединений балок рам длиннобазных вагонов-платформ.

Практическая значимость работы:

1. Предложенный подход к оценке общего коэффициента снижения предела выносливости может быть применен при создании конструкций с новыми типами сварных соединений.

2. Уточненный метод расчета долговечности длиннобазных вагонов-платформ позволяет оценивать их срок службы на стадии проектирования и сократить сроки и объем экспериментальных исследований.

3. Рекомендации по применению сварных соединений продольных и поперечных балок позволяют создать длиннобазные вагоны-платформы повышенной надежности.

Реализация результатов работы. Результаты исследований были использованы при внесении изменений в конструкцию рамы вагона-платформы модели 13-9751-01, что позволило существенно повысить сопротивление усталости центральной части рамы.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях: «Подвижной состав XXI века (идеи, требования, проекты)» (ПГУПС, 2007 г., 2009 г.), «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития» (УрГУПС, 2008 г.), «Шаг в будущее (Неделя науки)» (ПГУПС, 2007-2009 гг.), на научных семинарах кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» ПГУПС (2006-2009 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 печатных работах, из них 1 печатная работа в журнале, включенного в перечень ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация включает в себя введение, 4 главы, заключение и изложена на 115 страницах машинописного текста, в том числе 24 таблицы и 73 рисунка. Список используемых источников насчитывает 116 наименований.

4.6 Выводы по главе 4

Разработанная в ходе исследования методика позволила провести трехэтапный расчет по уточнению эффективных коэффициентов концентрации напряжений и общих коэффициентов снижения предела выносливости для сварных соединений балок рам длиннобазных платформ, а также оценку сопротивления усталости рам в зоне сварных соединений, по результатам которых можно сделать следующие выводы: 1. Уточненные расчетные значения коэффициентов концентрации напряжений в сварных соединениях с учетом конструктивных непроваров, геометрии шва и неоднородности механических характеристик различных зон сварного соединения позволяют существенно повысить точность оценки сопротивления усталости рам длиннобазных вагонов-платформ, а также точнее оценивать срок службы вагонов. Сравнение результатов расчета срока службы вагона по предложенной методике с результатами, полученными в ходе проведения ресурсных испытаний показали расхождение не более 10%.

2. Для различного исполнения однотипных сварных соединений (например, тавровых с односторонним и двухсторонним проваром) коэффициенты локальной концентрации напряжений могут существенно отличаться друг от друга, что не учитывается в «Нормах.»;

3. Тавровое соединение нижнего листа центральной поперечной балки рамы длиннобазной платформы с хребтовой при двухстороннем проваре обеспечивает наибольший срок службы вагона, по сравнению с тавровым соединением с односторонним проваром или нахлесточным сварнымсоединением.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненного в работе комплекса экспериментальных и теоретических исследований с целью совершенствования методики расчета усталостной прочности сварных соединений длиннобазных платформ сделаны следующие выводы:

1. Приведены и проанализированы конструктивные особенности существующих длиннобазных вагонов-платформ, а также выполнен обзор и классификация сварных соединений и швов, применяемых при сварке основных несущих элементов рам.

2. Экспериментально получены механические характеристики металла различных зон сварных соединений балок рам длиннобазных вагонов-платформ: ширина околошовной зоны при сварке листов стали 09Г2С толщиной 12 мм оставила 5 мм; предел текучести основного металла равен 420 МПа, металла околошовной зоны составил 396 МПа, а металла сварного шва — 513 МПа; предел прочности основного металла составил 582 МПа, предел прочности металла околошовной зоны равен 550 МПа, а предел прочности металла шва - 666 МПа; модуль Юнга основного металла составил 1,98*10и±3,54*109 Па, металла околошовной зоны - 1,83*10п±4,46*109Па, металла шва равен 2,25*10п±2,77*109Па; коэффициент Пуассона основного металла равен 0,308±0,0083, металла околошовной зоны - 0,267±0,0067, сварного шва - 0,331 ±0,0092.

3. Предложена уточненная методика оценки сопротивления усталости сварных швов балок рам длиннобазных платформ, отличающаяся учетом особенностей геометрии сварного шва, конструктивного непровара и механических характеристик различных зон сварного соединения путем исследования распределения напряжений на конечно-элементных моделях таврового, нахлесточного и стыкового сварных соединений.

4. Определены значения коэффициентов снижения предела выносливости для различных типов сварных соединений. Для таврового сварного шва коэффициент снижения предела выносливости в основании шва при двухстороннем проваре составил 3,9, а при одностороннем проваре — 6,89 в корне шва, для нахлесточного сварного шва коэффициент снижения предела выносливости в центральной части рамы составил 7,15, в шкворневой зоне — 5,14.

5. Проведен усталостный расчет длиннобазных платформ с уточнением срока службы вагона, который показал что значение долговечности вагона, рассчитанное по предложенной методике, совпадает со значением срока службы, полученное в результате ресурсных испытаний. При расчете долговечности по разработанной методике минимальный срок службы длиннобазной платформы модели 13-9751-01 составил 10,8 лет, а при проведении испытаний - 12 лет. Расхождение расчетных данных с экспериментом не более 10 %.

1. Акулов, А.И. Технология и оборудование сварки плавлением. / А.И Акулов, Г.А. Бельчук, В.П. Демянцевич. М.: Машиностроение, 1977. -432 с.

2. Акулов, А.И. Сварка в машиностроении: справочник в 4-х томах. — М.: Машиностроение, 1978. — Т.1. 462 с.

3. Александров, А. В. Сопротивление материалов. Основы теории упругости и пластичности / A.B. Александров // Учеб. для строит, спец. вузов. 2-е изд., испр. - М.: Высш. школа, 2002. - 400 е., ил.

4. Алямовский, A.A. SolidWorks/COSMOSWorks / Инженерный анализ методом конечных элементов. / A.A. Алямовский. М.: ДМК Пресс, 2004. -432 е., ил.

5. Алямовский, A.A. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике. / A.A. Алямовкий, A.A. Собачкин, Е.В. Одинцов, А.И. Харитонович, Н.Б. Пономарев. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 800 е., ил.

6. Андреев, Н.В. Материаловедение на железнодорожном транспорте. / Н.В. Андреев, В.И. Берлин, О.П. Мчедлов-Петросян, А.К. Шубников. М.: Трансжелдориздат, 1958. -462 с.

7. Арзамасов, В.Б. Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник для студ. высш. учебн. заведений / В.Б. Арзамасов,

8. A.Н. Волчков, В.А. Головин и др. Под ред. В.Б. Арзамасова, A.A. Черепахина. -М.: Издательский центр «Академия», 2007. 448 с.

9. Арзамасов, Б.Н. Материаловедение: учебник для вузов / Б.Н. Арзамасов,

10. B.И Макарова, Г.Г Мухин, В.И. Силаева и др. Под общ. ред. Б.Н. Арзамасова, Г.Г. Мухина. 3-е изд., переработ, и доп. - М.: Из-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 648 е., ил.

11. Аснис, А .Е. Повышение прочности сварных конструкций. / А.Е. Аснис, Г.А. Иващенко // Киев: Наукова Думка, 1985. 225 с.:ил.

12. Беккерт, М. Справочник по металлографическому травлению / М. Беккерт, X. Клемм. М.: Металлургия, 1988. - 400 с.

13. Бернштейн, M.JI. Механические свойства металлов. / M.JI. Бернштейн, В.А Займовский. -М.: Металлургия, 1979. 496 с.

14. Битюцкий, A.A. Анализ напряженного состояния и совершенствование конструкций соединений несущих элементов кузова полувагона: Дис. на соиск. уч. степ, к.т.н. JL: ЛИИЖТ, 1983. - 183 с.

15. Бороненко, Ю.П. Уточнение методики расчета коэффициентов локальной концентрации напряжений в сварных соединениях вагонных конструкций. / Ю.П. Бороненко, JI.B. Цыганская, Д.А. Василенко. / Транспорт Урала. -2009.-№2.-С. 69-72.

16. Броек Д. Основы механики разрушения. Лейден, 1974. Пер. с англ. М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

17. Быков, А.И. Применение метода конечных элементов к расчету грузовых вагонов. — В сб.: Вопросы строительной механики кузовов вагонов. -Тула: 1977.

18. Вагон-платформа модели 23-469-07 изготовления ОАО «Завод металлоконструкций», ИЦ ФГУП «НВЦ «Вагоны», Санкт-Петербург. — 2006г.

19. Варвак, П.М. Метод конечных элементов. / П.М. Варвак. Киев.: Высшая школа, 1981. - 176 с.

20. Вертинский, C.B. Динамика вагонов / C.B. Вертинский. М.: Транспорт, 1991. - 360 с.

21. Винокуров, В.А. Сварные конструкции: Механика разрушения и критерии работоспособности / В.А. Винокуров, С.А. Куркин, Г.А. Николаев / Под ред. Б.Е. Патона. М.: Машиностроение, 1996. - 576 с.

22. Винокуров, В.А. Сварные конструкции. Расчет и проектирование / В.А. Винокуров, Г.А. Николаев. М.: Высш. школа, 1990. - 446 с.

23. Винокуров, В.А. Теория сварочных деформаций и напряжений / В.А. Винокуров, А.Г. Григорьянц. М.: Машиностроение, 1984. - 279 с.

24. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. Пер. с анг. М.: Мир, 1984.-428с.

25. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В.Е. Гмурман. — М.: Высшая школа, 1972. 368 с, ил.

26. ГОСТ 11533-75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. М.: Издательство стандартов, 1993. - 37 с.

27. ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. М.: Стандартинформ, 2007. - 37с.

28. ГОСТ 23118-99. Конструкции стальные строительные. Общие технические условия. -М.: Госстрой Росии, 1987. 38 с.

29. ГОСТ 28840-90. Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования. М.: Госстандарт, 2004. -6 с.

30. ГОСТ 22761-77. Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Бринеллю переносными твердомерами статического действия. — М.: Госстандарт, 2003. 6 с.

31. ГОСТ 9012-59*. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю. — М.: Стандартинформ, 2007. 39 с.

32. ГОСТ 2999-75. Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу — М.: Госстандарт, 1987. 29 с.

33. ГОСТ 9013-59*. Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу. —М.: Госстандарт, 2001. 7 с.

34. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. М.: Госстандарт, 1993. - 33 с.

35. ГОСТ 19281-89. Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические условия. М.: Издательство стандартов, 1991. — 14 с.

36. ГОСТ 5264-80. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. М.: Стандартинформ, 2005. -34 с.

37. ГОСТ 11534-75 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. М.: Издательство стандартов, 2002. - 21 с.

38. ГОСТ 2601-84. Сварка металлов. Термины и определения основных понятий. М.: Издательство стандартов, 1997. - 55 с.

39. ГОСТ 8713-79. Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. М.: Стандартинформ, 2007. -38 с.

40. ГОСТ 6996-66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. — М.: Стандартинформ, 2006. -44 с.

41. Грабин, В.Ф. Реактивы для выявления макро- и микроструктур сварных соединений сталей и сплавов. / В.Ф. Грабин, A.B. Денисенко, Д.П. Новикова, В.А. Сидляренко. Киев: Наукова Думка, 1977. - 120 е., ил.

42. Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм: Альбом-справочник / Отв. М.А. Горшков. ПКБ ЦВ МПС, 1998.

43. Губкин, С.И. Пластическая деформация металлов. / С.И. Губкин. — М.: Металлургиздат, 1961. 416 с.

44. Гуляев, А.П. Металловедение. Учебник для вузов.М.: Металлургия, 1986. -544 с.46.3аймовский, В.А. Необычные свойства обычных металлов. / В.А. Займовский. -М.: Наука, 1984. 192 с.

45. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике. / О. Зенкевич. — М.: Мир, 1975.-541с.48.3олоторевский, B.C. Механические свойства металлов: Учебник для вузов. 2-е изд. / B.C. Золоторевский М.: Металлургия, 1983. — 352 с.

46. Каплун, А.Б. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. Изд. 2-е, испр. / А.Б. Каплун, Е.М. Морозов, М.А. Олферьев. М.: Едиториал УРСС, 2004.-272с.

47. Касаткин, Б.С. Напряжения и деформации при сварке / Б.С. Касаткин, В.М. Прохоренко, И.М. Чертов. К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987. — 246с.

48. Касаткин, Б.С. Низколегированные стали высокой прочности для сварных конструкций / Б.С. Касаткин, В.Ф. Мусияченко. Киев: Техшка, 1970.- 188 с.

49. Кельрих, М.Б., Белоусова, Ф.М., Стахов, A.M. Усталостные испытания натурных железнодорожных цистерн // Повышение надежности и долговечности машин и сооружений: Тез. докл. конф. Запорожье, 1988г.

50. Клокова, Н.П. Тензодатчики для экспериментальных исследований. / Н.П. Клокова. М.: Машиностроение, 1972. - 152 с.

51. Кобищанов, В.В. Оценка усталостной долговечности сварных несущих конструкций вагонов с учетом живучести /В.В. Кобищанов, Д.Я. Антипин // Тяжелое машиностроение. 2006. №11. - С. 14-17.

52. Когаев, В.П. Прочность и износостойкость деталей машин. Учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов / Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. -М.: Высшая школа, 1991. 319 с.

53. Когаев, В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. М.: Машиностроение, 1977. - 232 с.

54. Колмогоров, B.JI. Напряжение. Деформации. Разрушение / B.JI. Колмогоров. М.: Металлургия, 1970. — 229 с.

55. Комплексы измерительно-вычислительные MIC-036. Руководство по эксплуатации. БЛИЖ.401250.001.РЭ.

56. Короткевич, М.А. Расчет и конструирование вагонов. Часть 2 Проектирование вагонов. М., 1940.

57. Котуранов, В.Н. Нагруженность элементов конструкций вагона / В.Н. Котуранов и др. М.: Транспорт, 1991. - 238 с.

58. Кудрявцев, И.А. Применение метода конечных элементов для расчета конструкций на транспорте. Учебное пособие. Гомель. 1985. - 67с.

59. Кудрявцев, Ю.Ф. Влияние остаточных напряжений на долговечность сварных соединений. Автоматическая сварка, 1990. — №1, С. 5-8.

60. Лукин, В.В. Вагоны. Общий курс: учебник для вузов ж. д. транспорта / В.В. Лукин, П.С. Анисимов, Ю.П. Федосеев. М.: Маршрут, 2004. - 423с., ил.

61. Махутов, H.A. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность / H.A. Махмутов. М.: Машиностроение, 1981.-271 с.

62. Метод конечных элементов в механике твердых тел / Под ред. A.C. Сахарова, И. Алыпенбаха Киев: Высшая школа, 1982. - 480 с.

63. Николаев, Г.А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций: Учебное пособие. / Г.А. Николаев, С.А. Куркин, В.А. Винокуров. М.: Высшая школа. - 1982. - 272с.

64. Николаев, Г. А. Сварные конструкции. / Г.А. Николаев, 3 изд. — М.: Машгиз, 1962.-550 с.

65. Николаев, Г.А. Напряжения в процессе сварки. / Г.А. Николаев, H.H. Прохоров. M.-JI. Из-во Академии наук СССР, 1948. - 88 с.

66. Нормы для расчета на прочность и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996.-315 с.

67. Нотт, Дж.Ф. Основы механики разрушения / Дж.Ф. Нотт. М.'.Металлургия, 1978. 256 с.

68. Партон, В.З. Механика разрушения / В.З. Партон. М.: Наука, 1990. 240 с.

69. Партон, В.З. Механика разрушения от теории к практике / В.З. Партон. М.: ЛКИ, 2007. 239 с.

70. Пастухов, И.Ф. Расчет вагонных конструкций методом конечных элементов. Учебное пособие. / И.Ф. Пастухов, В.В. Пигунов. М.: МИСИ, 1984. - 124с.

71. Патон, Е.О. Автоматическая сварка под флюсом. / Е.О. Патон. М.: Машгиз, 1948.-344 с.

72. Патон, Е.О. Автоматическая сварка в судостроении. / Е.О. Патон. -М.Юборонгиз, 1944. 40 с.

73. Патон, Е.О. Применение автоматической сварки при строительстве большого городского цельносварного моста. / Е.О. Патон. Киев: Издательство Академии наук украинской ССР, 1954. - 58 с.

74. Патон, Б.Е. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. / Е.О. Патон. -М.: Машиностроение, 1974.

75. Платформа четырехосная для перевозки крупнотоннажных контейнеров модели 13-9751-01, модернизированная заменой рамы. Протокол исследовательских испытаний макетного образца на сопротивление усталости. ИЦ ФГУП «НВЦ «Вагоны», Санкт-Петербург. 2007г.

76. Протокол технического совещания по вопросу анализа техдокументации на длиннобазные платформы, результатов их испытаний и анализа возникших в эксплуатации неисправностей. ЦВ ОАО «РЖД», 2006г.

77. Прохоров, H.H. Технологическая прочность сварных швов в процессе кристаллизации. М.: Металлургия, 1979. - 248 е., ил.

78. Расчет вагонов на прочность / Под ред. Л. А. Шадура/ М.: Машиностроение, 1978. - 432 с.

79. Розин, A.A. Метод конечных элементов. / A.A. Розин. Л.: Энергия, 1971. -241с.

80. Рыкалин, H.H. Расчеты тепловых процессов при сварке. / Рыкалин H.H. М. : Машгиз, 1951. - 296 с.

81. Рыкалин, H.H. Тепловые основы сварки. / Рыкалин H.H. — М.: Издательство академии наук СССР, 1947. 271 с.

82. Румшиский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. / Л.З. Румшинский. -М.: Наука, 1971. 192 с.

83. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. / Редкол. Г.А.Николаев (пред.) и др. М.: Машиностроение, 1978. Т.2. / Под ред. А.И. Акулова, 1978.-462 е., ил.

84. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. / Редкол.: Г.А. Николаев (пред.) и др. М.: Машиностроение, 1978. - Т. 1/ Под ред. H.A. Ольшанского. 1978. — 504 е., ил.

85. Сегерлинт JI. Применение метода конечных элементов в технике. М.: Мир, 1979.- 156 с.

86. Серенсен, C.B. Прочность материалов и элементов конструкций при статическом нагружении / C.B. Серенсен. Киев: Наукова Думка, 1985.Т. 1.256 с.

87. Соколов, М.М. Исследование прочности узлов и элементов вагонных конструкций. Метод, указания к УИР / М.М. Соколов, Ю.П. Бороненко, A.A. Эстлинг. Л.: ЛИИЖТ, 1984. - 35 с.

88. Стрелецкий, Н.С. Металлические конструкции. / Н.С. Стрелецкий. -М.: Госстройиздат, 1961. 776 с.

89. Твердомер «Константа К5У». Руководство по эксплуатации. УАЛТ.093.000.00 РЭ.

90. Устич, П.А. и др. Надежность рельсового нетягового подвижного состава. М.: ИГ "Вариант", 1999. - 416с.

91. Устич, П.А. Надежность вагонов. М.: Транспорт, 1982. - 110с.

92. Фридман, Я.Б. Механические свойства металлов. / Я.Б. Фридман, ч. 2. М.: Машиностроение, 1974. 368 с.

93. Фролов, В.А. Сварка. Введение в специальность./ В. А. Фролов, В. В. Пешков, А. Б. Коломенский, В. А. Казаков. М.: Интермет инжиниринг, 2008.-384 с.

94. Фролов, В.В. Теория сварочных процессов / В.В.Фролов. М.: Высшая школа, 1988.-559 с.

95. Хорн, Ф. Атлас структур сварных соединений. Пер. с нем., М.: Металлургия, 1977. 288 с.

96. Ю.Хусидов, В.Д. Динамика вагонов / В.Д. Хусидов и др. М.: Транспорт, 1991.-360 с.

97. Ш.Чигарев, A.B. ANSYS для инженеров: Справочное пособие. / A.B. Чигарев, A.C. Кравчук, А.Ф. Смалюк. М.: Машиностроение-1, 2004. — 512с.

98. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. Пер. с англ., М.: Мир, 1972.-382 с.

99. Шоршоров, М.Х. Металловедение сварки стали и сплавов титана / М.Х. Шоршоров. -М.:Наука, 1965. 336 с.

100. Шоршоров, М.Х. Фазовые превращения и изменения стали при сварке. Атлас./ М.Х. Шоршоров, В.В. Белов. М.: Наука, 1977. - 219с.

101. Яковлев, К.П. Математическая обработка результатов измерений. / К.П. Яковлев. М.: Гос. издательство технико-теоретической литературы, 1953.-383 с.

102. Maddox, S. J. Fatigue performance of girth welds made from one side. / S. J Maddox. TWI Report, 2002.