Features method of determination tireless longevity gondola taking into account operating damages

Authors

  • Олексій Вікторович Фомін Donetsk Institute of Rail Transport Ukrainian State Academy of Railway Transport str. Artem 184, Donetsk, Ukraine, 83122, Ukraine
  • Олексій Вікторович Бурлуцький Ukrainian State Academy of Railway Transport Maidan. Feuerbach, 7, Kharkov, Ukraine, 61050, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.12377

Keywords:

Gondolas, gondola’s body, resource, destructions, linear hypothesis counting the total number of damages, dispersion, root-mean-square deviation, spectral density

Abstract

The article represents the features and the results of the proposed method of gondolas operating life calculation considering the accumulated damage in general. The methodology is based on the use of linear hypothesis counting the total number of damages.

The current method of determining the reliability values is based on data of operational or dynamic performance trials. Thereby it doesn’t contain the algorithm of approximate calculation of the operating life on the project phase. That fact complicates its applying in engineering practice.

Destruction of structures is mainly related to the accumulation of irreversible damage of its elements. Calculations of cyclical strength in that case are carried out using semi-empirical (phenomenological) models of damage accumulation.

Considering the increased requirements for safety, it is advisable to evaluate the limit state in assessing the quality of design on the criterion of fatigue cracks. Given the process of accumulation of fatigue cracks used corrected linear summation hypothesis damages. Assessment of durability performed for the most loaded node.

As a result of the modal and spectral analysis identified the main causes of fatigue damage gondola body elements - the coincidence frequency of natural oscillations with a frequency of exciting effects with maximum amplitude.

Based on the analysis of the spectral power density we obtained the calculation of operating life considering the accumulated damage. The article proposes a specific evaluation of operational reliability and dynamic loading, which can improve the accuracy of resource estimates at the design stage by the criterion of fatigue durability

Author Biographies

Олексій Вікторович Фомін, Donetsk Institute of Rail Transport Ukrainian State Academy of Railway Transport str. Artem 184, Donetsk, Ukraine, 83122

Ph.D., Associate Professor

Department of "Mobile railway"

Олексій Вікторович Бурлуцький, Ukrainian State Academy of Railway Transport Maidan. Feuerbach, 7, Kharkov, Ukraine, 61050

Head of educational laboratories

Department "Mechanics and Machine Design"

References

  1. Ломотько, Д.В. Современный грузовой подвижной состав нового поколения как приоритетное направление развития украинских железных дорог [Текст]/ Д.В. Ломотько // Вагонный парк. Харків. – № 10(67)/2012 С.6,7.
  2. Фомін О.В Метод оцінки надійності елементів кузовів сучасних залізничних напіввагонів з урахуванням цензурування вибірки[Текст]/ О.В Фомін О.В. Бурлуцький// Зб. наукових. праць. – Донецьк: ДонІЗТ, 2012. – Вип.№.29.- С.215-221.
  3. Wolter W. Kollisionssicherheit von Schienenfahrzeugen [text]/ Wolter W.//Der Eisenbahningenieur, 2001, №5. - s . 63-68.
  4. Schroeder M. Trein crashworthiness. Volidating analysis tools. [book]/ Schroeder M // Rail International, 1999 №6,. – s. 2-6.
  5. Колинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях [Текст]/ Колинз Дж. .[; под ред. Э.И.Григолюка. Пер, с англ]// - М.: Мир, 1984. - 624 с.
  6. Надійність техніки. Терміни та визначення :ДСТУ 2860-94- [Чинний від 1995-01-01].-Київ: Держстандарт України ,1994.-(Національні стандарти України)
  7. Нормы расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных) [Текст]. М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996. – 354с.
  8. Гусев А.А. Светлицкий В.А. Расчет конструкций при случайных воздействиях. [Текст]/ Гусев А.А.// — М.: Машиностроение, 1984. — 239 с.
  9. Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций. [Текст]/ Болотин В.В.//- М.: Машиностроение,1990.-448 с
  10. Блохин Е. П. Определение усталостной прочности несущих конструкций железнодорожных вагонов по результатам ходовых испытаний [Текст] /[ Е. П. Блохин и др.] ; под ред. Блохина Е. П -Вестник ВНИИЖТ. - 2005. - Н 4. - С. 14-18
  11. Агамиров Л.В. Разработка статистических методов оценивания характеристик усталостных свойств материалов и показателей надежности элементов конструкций авиационной техники: дис. доктора техн. наук: 05.07.03/ Агамиров Л.В. - Москава: МАТИ, 1993-528 с.
  12. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости: ГОСТ 25.504 – 82- [Чинний від 1983-07-01].-Москва: Государственый комитет по стандартам СССР,1982
  13. Бурлуцький О.В Особливості методу визначення динамічного навантаження кузова напіввагона.[Текст]/ Бурлуцький О.В // Зб. наукових. праць. – Харків: Східно-Європейский журнал передових технологій , 2012. – Вип.№ 4/7 (58).- С.47-50.
  14. Афанасьев Н.Н. Статистическая теория усталостной прочности металлов. [Текст]/ Афанасьев Н.Н//- К.: Изд. АН УССР, 1953, -123 с.
  15. Савоськин А.Н Прочность и безотказность подвижного состава железных дорог [Текст]/ Савоськин А.Н., Бурчак Г.П. и др.[; под ред. А.Н. Савоськина]// - М.: Машиностроение, 1990. - 288с
  16. Павлов В.С. До питання про визначення кофецієнта запасу в машинобудуванні .[Текст]/ Павлов В.С. // Зб. наукових. праць. – Хмельницьк: ХНУ, 2005. – Вип.№.5.- Ч.1,Т.1 С.58-64.
  17. Lomot'ko,_D.V.(2012)Sovremennyj_gruzovoj_podvizhnoj_sostav_novogo_pokoleniya_kak_prioritetnoe_napravlenie_razvitiya_ukrainskih_zheleznyh_dorog_[Tekst]/_D.V._Lomot'ko_//_Vagonnyj_park._Harkіv._–_№_10(67)- _S.6,7.
  18. Fomіn_O.V_(2012.)_Metod_ocіnki_nadіjnostі_elementіv_kuzovіv_suchasnih_zalіznichnih_napіvvagonіv_z_urahuvannyam_cenzuruvannya_vibіrki[Tekst]/_O.V_Fomіn_O.V._Burluc'kij//_Zb._naukovih._prac'._–_Donec'k:_DonІZT,_-Vip.№.29.-_S.215-221_-(_Seriya_«Ruhomij_sklad_zalіznic'»)
  19. Wolter W.(2001) Kollisionssicherheit von Schienenfahrzeugen [text]/ Wolter W.//Der Eisenbahningenieur,- №5. - S. 63-68.
  20. Schroeder M.(1999) Trein crashworthiness. Volidating analysis tools. [book]/ Schroeder M // Rail International, - №6,. – S. 2-6.
  21. Collins J.(1984) Damaged materials in the construction of [Text] / J. Collins. [, Ed. E.I.Grigolyuka.] / / - Verlag, - S.624
  22. Nadіjnіst'_tehnіki._Termіni_ta_viznachennya:DSTU 2860-94[Chinnij_vіd 1995-01-01].-Kiїv:_Derzhstandart_Ukraїni_,1994.-(Nacіonal'nі_standarti_Ukraїni)
  23. Normy_rascheta_i_proektirovaniya_vagonov_zheleznyh_dorog_MPS_kolei_1520_mm_(nesamohodnyh)_[Tekst]._M.:_GosNIIV-VNIIZhT,_1996._–_354 s.
  24. Gusev_A.A._Svetlickij_V.A.(1984/)_Raschet_konstrukcij_pri_sluchajnyh_vozdejstviyah._[Tekst]/_Gusev_A.A.//_—_M.:_Mashinostroenie,—_239_s.
  25. Bolotin_V.V.(1990)_Resurs_mashin_i_konstrukcij._[Tekst]/_Bolotin_V.V.//-_M.:_Mashinostroenie,-448_s
  26. Blohin_E.P.(2005.)Opredelenie_ustalostnoj_prochnosti_nesuschih_konstrukcij_zheleznodorozhnyh_vagonov_po_rezul'tatam_hodovyh_ispytanij_[Tekst]_/[_E._P._Blohin_i_dr.]_;_pod_red._Blohina_E._P_-Vestnik_VNIIZhT._-_N_4._-_S._14-18
  27. Agamirov_L.V.(1993/)_Razrabotka_statisticheskih_metodov_ocenivaniya_harakteristik_ustalostnyh_svojstv_materialov_i_pokazatelej_nadezhnosti_wlementov_konstrukcij_aviacionnoj_tehniki:_dis._doktora_tehn._nauk:_05.07.03/_Agamirov_L.V. -_Moskva:_MATI,-528_s.
  28. Raschety_i_ispytaniya_na_prochnost'._Metody_rascheta_harakteristik_soprot vleniya_ustalosti:_GOST_25.504_–_82-_[Chinnij_vіd_1983-07-01].
  29. Moskva:_Gosudarstvenyj_komitet_po_standartam_SSSR,1982
  30. Burluc'kij_O.V_(2012)Osoblivostі_metodu_viznachennya_dinamіchnogo_navantazhennya_kuzova_napіvvagona.[Tekst]/_Burluc'kij_O.V_//_Zb._naukovih._prac'._–_Harkіv:_Shіdno-Єvropejskij_zhurnal peredovih_tehnologіj_,_–_Vip.№_4/7_(58).-_S.47-50_-(_Seriya_«Prikladna_mehanika»).
  31. Afanas'ev_N.N.(1953)_Statisticheskaya_teoriya_ustalostnoj_prochnosti_metallov._[Tekst]/ Afanas'ev_N.N//-_K.:_Izd._AN_USSR,_-123_s.
  32. Savos'kin_A.N(1990)_Prochnost'_i_bezotkaznost'_podvizhnogo_sostava_zheleznyh_dorog_[Tekst]/_]Savos'kin_A.N.,_Burchak_G.P. i_dr.[;_pod_red._A.N._Savos'kina//_-_M.:_Mashinostroenie,-_288s
  33. _Pavlov_V.S.(2005)_Do_pitannya_pro_viznachennya_kofecієnta_zapasu_v_mashinobuduvannі_.[Tekst]/_Pavlov_V.S._//_Zb._naukovih._prac'._Hmel'nic'k:_HNU,–Vip.№.5.-_Ch.1,T.1_S.58-64_(_Seriya_«Tehnicheskie_nauki_»)

Published

2013-04-25

How to Cite

Фомін, О. В., & Бурлуцький, О. В. (2013). Features method of determination tireless longevity gondola taking into account operating damages. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(7(62), 12–16. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.12377

Issue

Section

Applied mechanics